JP2024049870A - 無線通信におけるチャネル推定を高度化する基地局装置、制御方法、及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】復調参照信号のポート数を拡大しながら、チャネル推定の周波数分解能の劣化を抑制すること。【解決手段】基地局装置は、基地局装置に接続中の端末装置に対して送信する復調参照信号（ＤＭＲＳ）を生成する際に用いる直交カバーコード（ＯＣＣ）及びそのＤＭＲＳを送信するリソースエレメントを特定する第１の情報と、そのＤＭＲＳによってチャネル推定が行われるバンドの一部であるサブバンドの単位でのチャネル推定が可能であるか否かを端末装置が特定可能とする第２の情報を、端末装置へ通知し、そのバンドにおいてＤＭＲＳと端末装置に対するデータとを送信する。【選択図】 図７

Description

本発明は、無線通信におけるチャネル推定の高度化技術に関する。

第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ（登録商標））において、シングルユーザ（ＳＵ）又はマルチユーザ（ＭＵ）のＭｕｌｔｉ－ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉ－Ｏｕｔｐｕｔ（ＭＩＭＯ）における空間多重されるレイヤの数を増やすための技術として、チャネル推定のために用いられる復調参照信号（ＤＭＲＳ）のポート数を拡大する手法が議論されている。非特許文献１には、ＤＭＲＳのポート数を拡大するために、多重化のために使用される１つの直交カバーコード（ＯＣＣ）が適用される周波数範囲を拡大する手法が記載されている。

３ＧＰＰ寄書、Ｒ１－２２０４３７０、２０２２年５月

１つのＯＣＣが適用される周波数範囲に対して１つのチャネル推定値が得られる。このため、１つのＯＣＣが適用される周波数範囲が拡大されると、その拡大された範囲に対して１つのチャネル推定値が得られることとなり、チャネル推定値の周波数分解能が低下してしまいうる。

本発明は、復調参照信号のポート数を拡大しながら、チャネル推定の周波数分解能の劣化を抑制する技術を提供する。

本発明の一態様による基地局装置は、前記基地局装置に接続中の端末装置に対して送信する復調参照信号（ＤＭＲＳ）を生成する際に用いる直交カバーコード（ＯＣＣ）及び当該ＤＭＲＳを送信するリソースエレメントを特定する第１の情報と、当該ＤＭＲＳによってチャネル推定が行われるバンドの一部であるサブバンドの単位でのチャネル推定が可能であるか否かを前記端末装置が特定可能とする第２の情報を、前記端末装置へ通知する通知手段と、前記バンドにおいて前記ＤＭＲＳと前記端末装置に対するデータとを送信する送信手段と、を有する。

本発明によれば、復調参照信号のポート数を拡大しながら、チャネル推定の周波数分解能の劣化を抑制することができる。

無線通信システムの構成例を示す図である。 ＤＭＲＳのリソースエレメントへのマッピングの例を説明する図である。 ＯＣＣの例とＯＣＣ間の相関を説明する図である。 装置のハードウェア構成例を示す図である。 基地局装置の機能構成例を示す図である。 端末装置の機能構成例を示す図である。 基地局装置が実行する処理の流れの例を示す図である。 端末装置が実行する処理の流れの例を示す図である。

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明に必須のものとは限らない。実施形態で説明されている複数の特徴のうち二つ以上の特徴は任意に組み合わされてもよい。また、同一若しくは同様の構成には同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

（システム構成）
図１に、本実施形態に係る無線通信システムの構成例を示す。この無線通信システムは、例えば、第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ（登録商標））の第５世代（５Ｇ）の通信規格や、その後継規格に準拠して形成されたセルラ通信システムであり、基地局装置１０１及び端末装置１１１～端末装置１１６を含む。なお、図１は、説明を簡単にするために、１つの基地局装置と少数の端末装置のみを示しているが、複数の基地局装置及び多数の端末装置が当然に存在しうる。なお、以下の説明では、基地局装置１０１が、端末装置１１１～端末装置１１６のそれぞれに１つずつのレイヤでデータを送信するものとする。ただし、これは説明を簡単にするためのものに過ぎず、１つの端末装置に対して複数のレイヤでデータが送信されることが当然に想定される。その場合、以下の説明における「端末装置」を「レイヤ」と読み替えてもよい。

端末装置１１１～端末装置１１６は、基地局装置１０１に接続中であり、基地局装置１０１から送信された復調参照信号（ＤＭＲＳ）を受信し、そのＤＭＲＳに基づいて、チャネル推定を実行し、そのチャネル推定の結果を用いてユーザデータ等のデータの復調処理を実行する。ＤＭＲＳは、例えば、所定数のレイヤごとに異なる周波数および時間リソースを用いて送信される。また、ＤＭＲＳは、同じ周波数および時間リソースを使用する所定数のレイヤは、それらのレイヤのそれぞれが分離可能となるように、直交カバーコード（ＯＣＣ）を用いて拡散される。このため、端末装置１１１～端末装置１１６は、まず、自装置が受信するレイヤに対応する周波数リソースと、そのレイヤに割り当てられたＯＣＣの系列を特定する。なお、基地局装置１０１と端末装置１１１～端末装置１１６との間では、送信されるＤＭＲＳシンボルの情報が当然に共有されている。ＯＣＣを用いてＤＭＲＳが符号化されることによって得られたシンボル系列は、そのシンボル系列内のシンボルがそれぞれ１つのリソースエレメントにおいて送信されるように周波数および時間リソースにマッピングされる。例えば、ＯＣＣの符号長が４の場合、１つのＤＭＲＳシンボルが４つのシンボルに拡散され、その４つのシンボルがそれぞれ異なるリソースエレメントにマッピングされる。端末装置１１１～端末装置１１６は、ＤＭＲＳが送信されるリソースエレメントにおいて受信されたシンボルを、ＯＣＣを用いて逆拡散し、その逆拡散した結果の値を、送信されたＤＭＲＳシンボルによって除算することにより、チャネル推定値を算出することができる。

従来、リソースエレメントに対するＤＭＲＳの配置パターンは複数存在する。例えば、コンフィギュレーションタイプ１として、リソースブロック内の１２個のサブキャリアが１つおきに使用されるパターンが用意されている。このパターンでは、例えば、サブキャリア番号が２ｎ（０≦ｎ≦５）のグループと、サブキャリア番号が２ｎ＋１（０≦ｎ≦５）のグループの２つのグループに分けられ、各端末装置は、そのいずれかのグループを使用する。また、コンフィギュレーションタイプ２では、リソースブロック内の１２個のサブキャリアが、周波数が高い方の６個のサブキャリアからなるサブバンドと周波数が低い方の６個のサブキャリアからなるサブバンドとの２つのサブバンドに分割され、各サブバンドにおいて、それぞれ連続する２つの周波数リソースからなる３つのグループが構成される。そして、各端末装置は、その３つのグループのうちのいずれかを使用する。また、ＤＲＭＳは、時間領域において１つのリソースエレメントを使用する場合と、連続する２つのリソースエレメントを使用する場合とが存在する。

これらの設定のうち、連続する２つのリソースエレメントを使用する場合の、コンフィギュレーションタイプ１及びコンフィギュレーションタイプ２のＤＭＲＳのリソースエレメントへのマッピングを、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示す。

図２（Ａ）に示すように、コンフィギュレーションタイプ１では、周波数領域において１つおきに２つかつ時間領域において連続する２つの単位でチャネル推定が行われる。すなわち、周波数領域において４つのリソースエレメントの範囲ごとに、チャネル推定が行われる。なお、各端末装置に対しては、サブキャリア番号が２ｎ（０≦ｎ≦５）のグループと、サブキャリア番号が２ｎ＋１（０≦ｎ≦５）のグループのいずれかのサブキャリアのグループにおいてＤＭＲＳが送信される。この設定によれば、各端末装置には、チャネル推定が行われる周波数範囲に対して４つのリソースエレメントを用いてＤＭＲＳが送信される。この場合、基地局装置は、符号長が４のＯＣＣを用いることにより、同じリソースエレメントを用いて４つのレイヤに対応するＤＭＲＳを多重化して送信することができる。このため、図２（Ａ）に示すコンフィギュレーションタイプ１では、周波数方向におけるグループ化により得られる２つのグループに対して、時間および周波数領域にそれぞれ２つずつ、合計４つのリソースエレメントにおいて、符号長が４のＯＣＣによる符号分割多重が行われるため、合計８個のレイヤについて並行してＤＭＲＳを送信することができる。なお、このように、リソースエレメントのグループ分けやＯＣＣの符号により分離可能な形式でＤＭＲＳを送信することができる１つの単位を１ポートと呼ぶ。図２（Ａ）の形式では、ＤＭＲＳのポート数は、最大８ポートである、と言うことができる。

一方、図２（Ｂ）に示すコンフィギュレーションタイプ２では、チャネル推定の単位が周波数領域において６つのリソースエレメントの範囲ごとに行われる。なお、各端末装置に対しては、サブキャリア番号が６ｍ及び６ｍ＋１（ｍ＝０、１）のグループと、サブキャリア番号が６ｍ＋２及び６ｍ＋３（ｍ＝０、１）のグループと、サブキャリア番号が６ｍ＋４及び６ｍ＋５（ｍ＝０、１）のグループのいずれかのサブキャリアのグループにおいてＤＭＲＳが送信される。このような構成により、コンフィギュレーションタイプ２においても、各端末装置には、チャネル推定が行われる周波数範囲に対して４つのリソースエレメントを用いてＤＭＲＳが送信される。このため、基地局装置は、符号長が４のＯＣＣを用いることにより、同じリソースエレメントを用いて４つのレイヤに対応するＤＭＲＳを多重化して送信することができる。このため、図２（Ｂ）に示すコンフィギュレーションタイプ２では、周波数方向におけるグループ化により得られる３つのグループに対して、時間および周波数領域にそれぞれ２つずつ、合計４つのリソースエレメントにおいて、符号長が４のＯＣＣによる符号分割多重が行われるため、ＤＭＲＳのポート数は最大で１２ポートとなる。３ＧＰＰ（登録商標）のリリース１５規格においては、図２（Ｂ）に示すような構成を用いることにより、ＤＭＲＳのポートとして、最大で１２ポートを確保することができる。

近年、要求される通信速度の上昇や、多数の端末装置に対して並行して通信機会を与えることの需要の増大に伴い、マルチユーザ（ＭＵ）／シングルユーザ（ＳＵ）のＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉ－ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉ－Ｏｕｔｐｕｔ）の多重レイヤ数の拡大が要求されている。このとき、従来の最大１２ポートでは十分とは言えず、３ＧＰＰ（登録商標）のリリース１８規格に向けて、最大２４ポートまで確保することが議論されている。このために、例えば、チャネル推定を行う周波数範囲の単位を拡大し、より多数のリソースエレメントを用いてより長い符号長のＯＣＣを用いて拡散されたＤＭＲＳを送信することを可能とすることができる。例えば、図２（Ｃ）のように、図２（Ｂ）の場合と比べて、チャネル推定を行う周波数範囲の単位を倍にし、それぞれが８個のリソースエレメントを使用する３つのグループを形成する。このグループは図２（Ｂ）と同様に構成されうる。すなわち、サブキャリア番号が６ｍ及び６ｍ＋１（ｍ＝０、１）のグループと、サブキャリア番号が６ｍ＋２及び６ｍ＋３（ｍ＝０、１）のグループと、サブキャリア番号が６ｍ＋４及び６ｍ＋５（ｍ＝０、１）のグループが構成されうる。ただし、図２（Ｂ）では、８個のリソースエレメントが２分割され、それぞれ符号長が４のＯＣＣによって拡散されたＤＭＲＳを送信するのに使用されるのに対して、図２（Ｃ）では、８個のリソースエレメントにおいて、符号長が８のＯＣＣによって拡散されたＤＭＲＳが送信される。これによれば、周波数方向におけるグループ化により得られる３つのグループに対して、時間領域に２つおよび周波数領域に４つの合計８つのリソースエレメントにおいて、符号長が８のＯＣＣによる符号分割多重が行われるため、ＤＭＲＳのポート数は最大で２４ポートとなる。

なお、本実施形態では、リソースエレメントの周波数領域におけるグループ化が、図２（Ｂ）の場合と同じ場合について説明するが、これに限られない。例えば、サブキャリア番号が０～３のグループと、サブキャリア番号が４～７のグループと、サブキャリア番号が８～１１のグループが構成されてもよい。また、サブキャリア番号が｛０、１、８、９｝のグループと、サブキャリア番号が｛２、３、６、７｝のグループと、サブキャリア番号が｛４、５、１０、１１｝のグループが構成されてもよい。すなわち、周波数領域におけるグループ化は任意に行われてもよい。また、上述の例では、周波数領域において４サブキャリア分のグループが形成される例について説明しているが、周波数領域および時間領域において合計８個のリソースエレメントが確保されるように、任意のグループ化が行われてもよい。

図２（Ｃ）のように、使用されるＯＣＣの系列長を長くすると、チャネル推定が行われる周波数領域の単位が大きくなる。すなわち、多数のサブキャリアに対して１つのチャネル推定値のみが得られるようになる。これによれば、チャネル推定値の周波数分解能が低くなり、これにより、特に周波数方向でのチャネルの変動が大きい環境において、通信品質の劣化に繋がりうる。

一方で、ＯＣＣの系列は、その性質上、系列全体としては当然に直交性が担保されるように構成されるが、その系列の一部のみを見ても直交性が担保されるような系列の組み合わせが存在する。ここで、図３（Ａ）に、符号長が８のＯＣＣの系列の例を示す。このＯＣＣの系列の中の２つの系列における上位４ビット同士の相関値を図３（Ｂ）に、下位４ビット同士の相関値を図３（Ｃ）に示す。なお、相関値は、Σ_iａ_iｂ_i（ただし、ａ_iは第１の系列のｉビット目、ｂ_iは第２の系列のｉビット目を示す。なお、上位４ビットは０≦ｉ≦３であり、下位４ビットは４≦ｉ≦７である。）によって計算される。図３（Ａ）に示される各系列は、系列全体としては、当然に他の系列と直交性が担保される（すなわち、相関値が０となる）が、図３（Ｂ）及び図３（Ｃ）に示すように、例えば、系列Ａは、上位４ビット及び下位４ビットのみに着目すると、系列Ｅとの間では直交性が担保されない。一方で、系列Ａは、他の系列との間では、上位４ビット及び下位４ビットのみであっても、直交性が維持されている（すなわち、相関値が０となっている）。このため、系列Ａが使用されると共に、系列Ｅが使用されない状況であれば、その系列Ａが割り当てられた端末装置は、チャネル推定が行われる周波数範囲の単位のうち、ＯＣＣの上位４ビット又は下位４ビットのみを用いて、チャネル推定を行うことができる。ここで、ＯＣＣの上位４ビットが、ＤＭＲＳが送信される周波数範囲のうちの周波数の高い方（例えば図２（Ｃ）の上方）の４つのリソースエレメントにおいて送信され、下位４ビットが、ＤＭＲＳが送信される周波数範囲のうちの周波数の低い方（例えば図２（Ｃ）の下方）の４つのリソースエレメントにおいて送信されるものとする。このようにすることで、端末装置は、上位４ビット及び下位４ビットをそれぞれ別個に用いて、ＤＭＲＳが送信される周波数範囲のうちの周波数が高い方の第１のサブバンドと周波数が低い方の第２のサブバンドとについて、チャネル推定値を算出することができ、周波数分解能の低下を抑制することができる。

なお、ここでは、ＤＭＲＳが送信されるバンド（ここでは、１つのリソースブロックに対応する１２サブキャリア分のバンド）を、２つのサブバンドに分割する場合の例について説明したが、ＤＭＲＳが送信されるバンドは３つ以上のサブバンドに分割されてもよい。すなわち、上述のようなサブバンドにおけるチャネル推定を可能とするには、ＤＭＲＳが送信される際に所定のレイヤのために使用されるＯＣＣの系列の一部である部分系列が所定のサブバンドに対応するリソースエレメントで送信される際に、その所定のレイヤと異なる他のレイヤのためにそのリソースエレメントで送信されるＯＣＣの部分系列の全てと直交することが要求される。すなわち、あるサブバンド内のリソースエレメントで送信される部分系列が他の部分系列の全てと直交している限りにおいて、バンド全体とは別個にそのサブバンドにおけるチャネル推定が可能なのであって、その部分系列の長さや、対応するサブバンドの大きさ、すなわち、分割されて得られるサブバンドの数については特に制限されない。例えば、符号長が８のＯＣＣの系列が、３サブキャリアごとかつ時間連続する２つのリソースエレメントにおいて送信される場合であって、１つのサブキャリアの２つのリソースエレメントで送信される２ビットの部分系列が同じ周波数および時間リソースで送信される他の部分系列と直交している場合には、端末装置は、その部分系列を用いて、対応する３サブキャリア分のサブバンドについてのチャネル推定を行うことが可能である。

本実施形態では、このような事情に鑑み、端末装置に対して割り当てられたＯＣＣの系列のうち、その系列の全部を用いてチャネル推定が行われる周波数帯域（バンド）のうちの部分帯域（サブバンド）に対応する、部分系列を用いて、チャネル推定を行うことを可能とする。なお、上述の例において、端末装置に系列Ａが割り当てられている場合に、系列Ｅが使用されるか否かをその端末装置は認識できない。このため、本実施形態では、基地局装置が、各端末装置に対して割り当てられるＯＣＣの部分系列を用いたチャネル推定が可能であるか否かを、それらの端末装置に通知しうる。一例において、基地局装置は、サブバンドごとのチャネル推定が可能であるか否かを示す情報を、各端末装置に対して通知する。すなわち、ある端末装置に対して、その端末装置のために送信されるＤＭＲＳのうち、そのＤＭＲＳが送信されるバンドの一部であるサブバンドにおいて送信されるＯＣＣの部分系列が、他の端末装置のためにそのサブバンドの同じリソースエレメントで送信されるＯＣＣの部分系列の全てと直交しているか否かが通知される。なお、端末装置に対して複数のレイヤが割り当てられる場合、その複数のレイヤのそれぞれについての情報が、その端末装置へ通知されうる。バンドは、一例において、１２個のサブキャリアから成る１つのリソースブロックの周波数帯域であり、サブバンドは、その半分の６個のサブキャリアの周波数帯域である。また、基地局装置は、上述の通知を、例えば、物理下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）によって送信する。

基地局装置は、例えば、各サブバンドについて、チャネル推定が可能である（そのサブバンドで送信されるＯＣＣの部分系列が他の割り当てられているＯＣＣの部分系列と直交している）場合に「０」を、チャネル推定が可能でない（そのサブバンドで送信されるＯＣＣの部分系列と直交していない、他の割り当てられているＯＣＣの部分系列がある）場合には「１」を、端末装置に通知しうる。例えば、ＤＭＲＳが送信されるバンドが２つのサブバンドに分割される場合、その２つのサブバンドについて、情報「００」によって２つのサブバンドの両方においてチャネル推定が可能であることが示されうる。また、情報「０１」によって１つ目のサブバンド（例えば周波数が高い方のサブバンド）においてチャネル推定が可能であると共に２つ目のサブバンド（例えば周波数が低い方のサブバンド）においてチャネル推定が可能でないことが示されうる。同様に、情報「１０」によって１つ目のサブバンド（例えば周波数が高い方のサブバンド）においてチャネル推定が可能でなく、２つ目のサブバンド（例えば周波数が低い方のサブバンド）においてチャネル推定が可能であることが示され、情報「１１」によって２つのサブバンドの両方においてチャネル推定が可能でないことが示されうる。なお、０と１の意味が逆であってもよく、すなわち、チャネル推定が可能である場合に「１」が、チャネル推定が可能でない場合に「０」を、端末装置に通知されてもよい。

なお、基地局装置は、バンドが２つのサブバンドに分割されることを示す情報をさらに通知してもよい。一例として、基地局装置は、情報「２、１、１」により、サブバンドが２つに分割されうること、及び、２つのサブバンドの両方においてチャネル推定が可能であることを端末装置に通知しうる。また、基地局装置は、情報「４、１、１、０、０」により、サブバンドが４つに分割されうること、及び、第１のサブバンド及び第２のサブバンドにおいてチャネル推定が可能であり、第３のサブバンド及び第４のサブバンドにおいてチャネル推定が可能でないことを端末装置に通知しうる。サブバンドの数が通知されることにより、端末装置は、サブバンドごとのチャネル推定が可能であるか否かを示す情報の長さを特定することができる。なお、サブバンドの数が事前に決まっている場合、この情報は通知される必要がない。

なお、サブバンドで送信されるＯＣＣの部分系列と直交していない、他の割り当てられているＯＣＣの部分系列がある場合であっても、その相関値が所定値より低くなることが想定される場合など、一定の精度でチャネル推定を実行可能である場合には、チャネル推定が可能であることを示す情報が端末装置に通知されてもよい。例えば、基地局装置が、多数のアンテナを用いて複数のビームを形成して、信号を空間多重する場合、その空間分離性能を加味して、上述のＯＣＣの部分系列の直交性の評価が行われてもよい。すなわち、同じリソースエレメントで送信されるＤＭＲＳを受信する複数の端末装置のそれぞれのために割り当てられるＯＣＣの部分系列が直交しない場合であっても、基地局装置における空間分離性能によって、相互のサブバンドにおけるチャネル推定への影響が低減されうる。このため、基地局装置は、そのような空間分離の影響を以下の式（１）によって評価しうる。

式（１）

ここで、ｎは、サブバンドのインデクスを示し、例えば、ＤＭＲＳによってチャネル推定が行われるバンドが２つのサブバンドに分割される場合は０又は１の値をとる。また、ｗ_k'は、端末装置ｋ’に向けるビームを形成するためのプリコーディングベクトルであり、ｈ^＾ _ｋは、基地局装置から端末装置ｋまでのチャネル推定値であり、ｂ_k'は、端末装置ｋ’のために設定されたＯＣＣのうち、サブバンドｎに対応する部分系列を示すベクトルである。これらの値により、ｗ_k'ｈ^＾ _ｋｂ_k' ^Tは、端末装置ｋ’のために設定されたＯＣＣのうちのサブバンドｎに対応する部分系列の端末装置ｋにおける受信信号を示すベクトルを表すことができる。なお、上付きのＴは、ベクトルの転置を示す。端末装置ｋでは、受信信号に対して、端末装置ｋのために設定されたＯＣＣのうちのサブバンドｎに対応する部分系列を示すベクトルａ_kを乗じることにより、相関値を算出する。ここで、それぞれ部分系列を示すベクトルｂ_k'とベクトルａ_kとが直交している場合、ｂ_k' ^Tａ_kがゼロであるから、ｗ_k'ｈ^＾ _ｋｂ_k' ^Tａ_kもゼロである。一方で、ベクトルｂ_k'とベクトルａ_kとが直交していない場合であっても、ｗ_k'ｈ^＾ _ｋが十分に小さくなるようなウェイトベクトルｗ_k'が用いられている場合には、式（１）の値が十分に小さく、端末装置ｋにおけるチャネル推定に対する影響が十分に小さいことが想定される。

なお、基地局装置は、上述の式（１）におけるチャネル推定値ｈ^＾ _ｋを、端末装置ｋから受信した上りリンク信号（例えば、サウンディング参照信号（ＳＲＳ））に基づいて取得しうる。また、基地局装置は、前回ＤＭＲＳを送信した際に端末装置ｋによって算出されたチャネル推定値の報告を受信し、そのチャネル推定値を、ｈ^＾ _ｋとして使用してもよい。なお、ＳＲＳによって取得されるチャネル推定値は、サブバンドにおける伝送路の状態を必ずしも正確に表現しない場合があり、また、前回のＤＭＲＳに基づくチャネル推定値は、現在のチャネルの状態を正確に反映していないことが想定される。このため、基地局装置は、空間分離の影響を、チャネル推定値の不正確性を考慮して、以下の式（２）によって評価してもよい。
式（２）

なお、ｅ_kは、伝送路推定値の誤差に相当するランダム変数でありうる。なお、ｅ_kの電力の大きさは、例えば、過去のチャネル推定値の正確性などに基づいて、経験的に定められうる。

基地局装置は、上述の式（１）や式（２）によって算出した値が所定値より小さいと判定した場合に、ＯＣＣの部分系列が他の部分系列と直交していない場合であっても、その部分系列に対応するサブバンドでのチャネル推定が可能であることを端末装置に通知してもよい。また、基地局装置は、ＯＣＣの部分系列が他の部分系列と直交しているか否かを示す情報と、上述の式（１）や式（２）によって算出した値とを、端末装置に通知してもよい。また、基地局装置は、上述の式（１）や式（２）の計算結果のみを端末装置に通知してもよい。なお、基地局装置は、空間多重の影響やチャネルの影響を含めずに相関値を計算した結果を端末装置に通知してもよい。

端末装置は、基地局装置から受信した情報に基づいて、サブバンド単位でのチャネル推定が可能である場合に、サブバンド単位でのチャネル推定を行いうる。なお、端末装置は、例えば、サブバンド単位でチャネル推定値を算出した場合に、そのサブバンドごとのチャネル推定値の変動の大きさに基づいて、チャネル推定値を平均化するか否かを判定してもよい。例えば、端末装置は、サブバンド間でチャネル推定値の変化が所定値以下である場合には、そのチャネル推定値を平均化（チャネル推定値同士を加算して加算したサンプルの数で除算）すると判定しうる。サブバンド間でのチャネル推定値の変化の大きさは、例えば、算出したチャネル推定値同士の相関値を計算することにより、相関値が大きい場合には変化が小さく、相関値が小さい場合には変化が大きいと判定されてもよい。また、チャネル推定値の差の大きさにより、変化の大きさが判定されてもよい。これによれば、端末装置は、例えば熱雑音等の影響を抑制し、より正確なチャネル推定値を得ることができる。一方で、端末装置は、サブバンド間でチャネル推定値の変化が所定値を超える場合には、そのチャネル推定値を平均化しないと判定しうる。ここで、端末装置は、ＤＭＲＳに対応するバンド（例えばリソースブロック）を超えて、隣接するバンド（例えば隣接するリソースブロック）におけるチャネル推定値を加算して、平均値の算出を行ってもよい。端末装置は、平均値の算出を行った場合、その計算が行われたこと又はサブバンドごとのチャネル推定が必要でないと想定されることを、基地局装置へ通知してもよい。なお、端末装置は、サブバンド単位でのチャネル推定を行う能力があるか否かを示す能力情報を、事前に基地局装置へ通知してもよい。

（装置構成）
図４を用いて、基地局装置および端末装置のハードウェア構成例について説明する。基地局装置および端末装置は、一例において、プロセッサ４０１、ＲＯＭ４０２、ＲＡＭ４０３、記憶装置４０４、及び、通信回路４０５を含んで構成される。プロセッサ４０１は、汎用のＣＰＵ（中央演算装置）や、ＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）等の、１つ以上の処理回路を含んで構成されるコンピュータであり、ＲＯＭ４０２や記憶装置４０４に記憶されているプログラムを読み出して実行することにより、装置の全体の処理や、上述の各処理を実行する。ＲＯＭ４０２は、基地局装置および端末装置が実行する処理に関するプログラムや各種パラメータ等の情報を記憶する読み出し専用メモリである。ＲＡＭ４０３は、プロセッサ４０１がプログラムを実行する際のワークスペースとして機能し、また、一時的な情報を記憶するランダムアクセスメモリである。記憶装置４０４は、例えば着脱可能な外部記憶装置等によって構成される。通信回路４０５は、例えば、５Ｇやその後継規格の無線通信用の回路によって構成される。なお、図４では、１つの通信回路４０５が図示されているが、例えば基地局装置及び端末装置は、２つ以上の通信回路を有してもよい。また、例えば、基地局装置および端末装置は、５Ｇ用やその後継規格用の無線通信回路と共通のアンテナを有しうる。なお、基地局装置および端末装置は、５Ｇ用のアンテナとその後継規格用のアンテナとを別個に有してもよい。また、端末装置は、無線ＬＡＮ等の他の無線通信ネットワークのための通信回路を有してもよい。なお、基地局装置および端末装置は、使用可能な複数の周波数帯域のそれぞれについて別個の通信回路を有してもよいし、それらの周波数帯域の少なくとも一部に対して共通の通信回路を有してもよい。なお、本実施形態では、端末装置は、共通の周波数帯域での通信が可能な複数の通信回路を有するものとする。また、基地局装置は、さらに、他の基地局装置やコアネットワークのノードと通信する際に使用される有線通信回路を有しうる。

図５は、基地局装置の機能構成例を示す図である。基地局装置は、例えば、ＯＣＣ決定部５０１、ＤＭＲＳ生成部５０２、ＤＭＲＳ情報通知部５０３、及び、送信部５０４を含んで構成される。なお、図５では、本実施形態に特に関係する機能のみを示しており、基地局装置が有しうる他の各種機能については図示を省略している。例えば、基地局装置は、５Ｇやその後継規格の基地局装置が一般的に有する他の機能を当然に有する。また、図５の機能ブロックは概略的に示したものであり、それぞれの機能ブロックが一体化されて実現されてもよいし、さらに細分化されてもよい。また、図５の各機能は、例えば、プロセッサ４０１がＲＯＭ４０２や記憶装置４０４に記憶されているプログラムを実行することにより実現されてもよいし、例えば通信回路４０５の内部に存在するプロセッサが所定のソフトウェアを実行することによって実現されてもよい。なお、各機能部が実行する処理の詳細について、上述の詳細についてはここでは説明せず、その大まかな機能のみを概説する。

ＯＣＣ決定部５０１は、各端末装置のためのＤＭＲＳを送信する際に使用する、直交カバーコード（ＯＣＣ）を決定する。ＯＣＣ決定部５０１は、データを送信する先の各端末装置に対して、例えば、最も粗い周波数分解能に対応するバンドに含まれる、ＤＭＲＳを送信するためのリソースエレメントの数に応じた符号長のＯＣＣを割り当てる。例えば、図２（Ｃ）のように、最も粗い周波数分解能である１リソースブロック分のバンドにおいて、ＤＭＲＳを送信するのに使用されるリソースエレメントが８個の場合、基地局装置は、各端末装置に対して、図３（Ａ）に示すような符号長が８のＯＣＣを割り当てる。ＤＭＲＳ生成部５０２は、ＯＣＣ決定部５０１において決定されたＯＣＣを用いて、各端末装置のチャネル推定のためのＤＭＲＳを生成する。ＤＭＲＳ情報通知部５０３は、各端末装置のために割り当てたＯＣＣの部分系列を用いて、上述の最も粗い周波数分解能より精細な周波数分解能に対応するサブバンドごとに、チャネル推定が可能であるか否かを示す情報を生成する。この情報は、例えば、上述のように、ＯＣＣ決定部５０１によって割り当てられたＯＣＣの系列の一部であり、各サブバンドに対応する部分系列が、同じリソースエレメントにおいて送信される他の端末装置のための他のＯＣＣの部分系列の全てと直交しているか否かを示す情報を含む。また、この情報は、例えば、割り当てられたＯＣＣについての部分系列が他のＯＣＣの部分系列と直交していない場合であっても、空間多重によって干渉を抑制することにより、サブバンドごとのチャネル推定が可能である場合には、サブバンドごとのチャネル推定が可能ことを示しうる。また、この情報に、空間多重により、直交しないＯＣＣの部分系列が存在する場合に、チャネル推定精度にどの程度の影響を与えることとなるかを示す、例えば上述の式（１）や式（２）の算出結果の値を示す情報が含められてもよい。送信部５０４は、例えば、ＤＭＲＳ生成部５０２によって生成されたＤＭＲＳとユーザデータとを含んだ下りリンクの信号を送信する。

図６は、端末装置の機能構成例を示す図である。端末装置は、例えば、ＤＭＲＳ情報受信部６０１、受信部６０２、チャネル推定部６０３、及び平均化処理部６０４を含んで構成される。なお、図６では、本実施形態に特に関係する機能のみを示しており、端末装置が有しうる他の各種機能については図示を省略している。例えば、端末装置は、５Ｇやその後継規格の端末装置が一般的に有する他の機能を当然に有する。また、図６の機能ブロックは概略的に示したものであり、それぞれの機能ブロックが一体化されて実現されてもよいし、さらに細分化されてもよい。また、図６の各機能は、例えば、プロセッサ４０１がＲＯＭ４０２や記憶装置４０４に記憶されているプログラムを実行することにより実現されてもよいし、例えば通信回路４０５の内部に存在するプロセッサが所定のソフトウェアを実行することによって実現されてもよい。なお、各機能部が実行する処理の詳細について、上述の詳細についてはここでは説明せず、その大まかな機能のみを概説する。

ＤＭＲＳ情報受信部６０１は、例えば、ＤＭＲＳが送信されるリソースエレメントを特定可能とする情報や、ＯＣＣの系列の情報を受信する。また、ＤＭＲＳ情報受信部６０１は、上述のＤＭＲＳ情報通知部５０３によって通知された、サブバンド単位でのチャネル推定が可能か否かを判定可能とする情報を受信する。受信部６０２は、例えば、基地局装置から送出されたＤＭＲＳ及びユーザデータを含んだ下りリンクの信号を受信する。チャネル推定部６０３は、ＤＭＲＳ情報受信部６０１によって受信した情報に基づいて、ＤＭＲＳを用いてチャネル推定を行う。チャネル推定部６０３は、ＤＭＲＳ情報受信部６０１において受信された情報がサブバンド単位でのチャネル推定が可能であることを示す場合、サブバンド単位でチャネル推定を行う。なお、チャネル推定部６０３は、一部のサブバンドにおいてのみサブバンド単位でのチャネル推定が可能であり、他のサブバンドにおいてはサブバンド単位のチャネル推定をすることができない（干渉が大きく十分な精度でチャネル推定を行うことができない）場合、その一部のサブバンドにおいてのみサブバンド単位のチャネル推定を行い、他のサブバンドについては、ＤＭＲＳが送信されるバンド（例えばリソースブロック）全体のチャネル推定のみを行うようにしてもよい。また、チャネル推定部６０３は、ＤＭＲＳ情報受信部６０１によって受信した情報がサブバンド単位のチャネル推定を行うことができないことを示す場合、バンド全体のチャネル推定を行い、サブバンド単位のチャネル推定を行わない。平均化処理部６０４は、例えば、チャネル推定部６０３によって複数のサブバンドについてサブバンド単位のチャネル推定が行われた場合に、その複数のサブバンドのそれぞれについて得られたチャネル推定値を平均化するか否かを判定する。例えば、平均化処理部６０４は、サブバンド単位のチャネル推定値の変化の大きさを、チャネル推定値間の差分値や相関値を算出することにより特定し、変化が小さい場合（差分値が所定値以下、又は、相関値が所定値以上の場合など）に、チャネル推定値の平均化を行いうる。チャネル推定部６０３又は平均化処理部６０４によって得られたチャネル推定値又はその平均値は、受信部６０２に入力され、ユーザデータの復調の際に使用されうる。サブバンドごとのチャネル推定値が用いられる場合は、サブバンド内の信号の復調に、そのサブバンドに対応するチャネル推定値が使用される。一方、バンド（例えばリソースブロック）全体のチャネル推定値が用いられる場合は、そのバンド内の信号の復調に、そのバンド全体のチャネル推定値が使用される。

（処理の流れ）
続いて、図７を用いて基地局装置によって実行される処理の流れの例について説明する。なお、図７に示す処理ステップの詳細は上述の通りであるため、ここでは処理の流れを概説するにとどめ、その詳細については繰り返さない。また、図７に示す処理ステップの順序は一例であり、その前後が入れ替えられてもよい。

まず、基地局装置は、各端末装置に割り当てるＯＣＣを決定する（Ｓ７０１）。ここでのＯＣＣの割り当ては、例えば、図２（Ｃ）のように、１つのＤＭＲＳでチャネル推定が行われる周波数範囲が拡張され、例えば符号長が８に拡張されたＯＣＣの割り当てが行われるものとする。そして、基地局装置は、第１の端末装置に割り当てたＯＣＣの、サブバンド単位での第２の端末装置に割り当てたＯＣＣとの直交性の評価を行う（Ｓ７０２）。例えば、基地局装置は、ＤＭＲＳが送信されるリソースエレメントをサブバンドに分割し、そのサブバンド内のＤＭＲＳ用のリソースエレメントにマッピングされる、第１の端末装置のためのＯＣＣの部分系列と、同じリソースエレメントにマッピングされる第２の端末装置のためのＯＣＣの部分系列との相関値を算出する。そして、基地局装置は、その相関値がゼロである場合には、第１の端末装置のＯＣＣの部分系列と第２の端末装置のＯＣＣの部分系列とが直交していると評価し、相関値がゼロでない場合には、第１の端末装置のＯＣＣの部分系列と第２の端末装置のＯＣＣの部分系列とが直交していないと評価する。なお、基地局装置は、上述のように、空間多重のために使用されるウェイトベクトルを用いて相関値を算出してもよい。

そして、基地局装置は、Ｓ７０２において実行した直交性の評価の結果を含んだＤＭＲＳ情報を生成して、端末装置へ送信する（Ｓ７０３）。例えば、基地局装置は、Ｓ７０２において、あるサブバンドについて、第１の端末装置のＯＣＣの部分系列が、第１の端末装置と異なるいずれの第２の端末装置のＯＣＣの部分系列とも相関値がゼロであった場合には、そのサブバンドはサブバンド単位でのチャネル推定が可能であることを示す情報を、ＤＭＲＳ情報として含めて、第１の端末装置へ送信する。また、基地局装置は、Ｓ７０２において各端末装置のためのＯＣＣの部分系列が他の端末装置のためのＯＣＣと直交しているか否かを示す情報と、空間多重のためのウェイトベクトルを含めて算出した相関値とを、ＤＭＲＳ情報に含めて送信してもよい。なお、ＤＭＲＳ情報は、例えば、そのＤＭＲＳ情報が送信される端末装置に割り当てられたＯＣＣの情報と、そのＯＣＣがマッピングされるリソースエレメントの情報とを含む。また、ＤＭＲＳ情報は、どの周波数範囲がサブバンドに該当するかを示す情報を含んでもよい。なお、サブバンドへの分割の仕方は、例えば事前に規格上の定義がなされていてもよく、その場合は、どの周波数範囲がサブバンドに該当するかなどの情報が端末装置へ通知される必要はない。基地局装置は、端末装置に対して割り当てたＯＣＣを用いてＤＭＲＳを生成し、また、その端末装置宛てのユーザデータを含んだ無線信号を生成し、その端末装置へ送信する（Ｓ７０４）。

次に、図８を用いて端末装置によって実行される処理の流れの例について説明する。なお、図８に示す処理ステップの詳細は上述の通りであるため、ここでは処理の流れを概説するにとどめ、その詳細については繰り返さない。また、図８に示す処理ステップの順序は一例であり、その前後が入れ替えられてもよい。

まず、端末装置は、基地局装置から、ＤＭＲＳ情報を受信する（Ｓ８０１）。端末装置は、そのＤＭＲＳ情報から、自装置のためのＤＭＲＳで使用されるＯＣＣの系列及びそのＤＭＲＳがどのリソースエレメントで送信されるかを特定する情報を受信する。また、端末装置は、受信したＤＭＲＳ情報に基づいて、自装置に割り当てられたＯＣＣの系列により、サブバンド単位でのチャネル推定が可能であるか否かを判定する（Ｓ８０２）。例えば、ＤＭＲＳ情報にサブバンド単位でのチャネル推定の可否を示す情報が含まれている場合、端末装置はその情報に従う。一方、ＤＭＲＳ情報に上述の式（１）や式（２）の計算結果が含まれる場合には、端末装置は、例えば、自装置のためのＤＭＲＳの受信強度や、受信器の性能に基づいて、サブバンド単位で所定のチャネル推定精度が得られると判定した場合にはサブバンド単位でのチャネル推定が可能であると判定しうる。このように、基地局装置は、上述の式（１）や式（２）の計算結果など、端末装置においてサブバンド単位でのチャネル推定が可能であるか否かを特定可能な情報を送信すれば足りる。一例において、同じＤＭＲＳ情報を第１の端末装置及び第２の端末装置が受信した場合に、第１の端末装置はサブバンド単位でのチャネル推定が可能であると判定し、第２の端末装置はサブバンド単位でのチャネル推定が可能でないと判定してもよい。

端末装置は、サブバンド単位でのチャネル推定が可能と判定した場合（Ｓ８０２でＹＥＳ）、各サブバンドに対応するＯＣＣの部分系列を用いて、サブバンドごとのチャネル推定を実行する（Ｓ８０３）。そして、端末装置は、サブバンド単位でのチャネル推定値を平均化するか否かを判定する（Ｓ８０４）。端末装置は、例えば、サブバンド単位でのチャネル推定値の変化量が所定値以上である場合又はチャネル推定値の相関値が所定値以下である場合、チャネル推定値を平均化しないと判定する（Ｓ８０４でＮＯ）。この場合、端末装置は、サブバンドごとに、対応するチャネル推定値を用いてユーザデータ等の受信処理を実行する（Ｓ８０５）。一方、端末装置は、サブバンド単位でのチャネル推定値の変化量が所定値未満である場合又はチャネル推定値の相関値が所定値を超える場合、チャネル推定値を平均化すると判定する（Ｓ８０４でＹＥＳ）。この場合、端末装置は、チャネル推定値を平均化し（Ｓ８０６）、その平均化したチャネル推定値をバンド全体（例えばリソースブロック）で共通のチャネル推定値として使用して、そのバンド全体のユーザデータ等の受信処理を実行する（Ｓ８０７）。これにより、サブバンド単位でのチャネル推定により周波数分解能の低下を抑制しながら、その変化量が小さくチャネル推定値がバンド全体で一定とみなすことができる場合には、平均化処理を行うことにより熱雑音等の影響を抑制してチャネル推定値の高精度化を図ることができる。なお、端末装置は、チャネル推定値の平均化を行った場合、基地局装置に対して、平均化が行われたこと又はサブバンド単位のチャネル推定が不要であることを通知してもよい。

なお、平均化は、バンドの範囲を超えて、例えば隣接するサブバンド間のチャネル推定値を用いて行われてもよい。すなわち、各サブバンドに対して、それぞれ異なる範囲でチャネル推定値の平均化が行われてもよい。例えば、所定のサブバンドのチャネル推定値と、そのサブバンドと周波数が高い方向に隣接するサブバンドのチャネル推定値と、そのサブバンドと周波数が低い方向に隣接するサブバンドのチャネル推定値との平均値が算出されうる。この場合、各サブバンドに対して異なるチャネル推定値の集合が用いられて平均値が算出されるため、サブバンドごとに異なる平均化後のチャネル推定値が算出される。このようにして、サブバンドごとに平均値が算出された場合、端末装置は、その平均値を用いて、Ｓ８０５のように、サブバンドごとのデータの受信処理を行ってもよい。

また、端末装置は、サブバンド単位でのチャネル推定が可能でないと判定した場合（Ｓ８０２でＮＯ）は、ＯＣＣの系列全体を用いて、バンド全体に対するチャネル推定を実行する（Ｓ８０８）。そして、端末装置は、そのチャネル推定値を用いて、そのバンド全体のユーザデータ等の受信処理を実行する（Ｓ８０７）。

以上のように、ＯＣＣの系列が系列全体のみならずその一部も他の系列と直交する状況において、基地局装置から端末装置へ、その部分系列を用いたサブバンド単位のチャネル推定が可能であることが通知される。これにより、チャネル推定値の周波数分解能の低下を抑制することができ、それに伴う通信性能の低下を防ぐことができる。また、必要に応じてサブバンドごとのチャネル推定値を平均化することによって、チャネル推定値の周波数方向における変動が少ない場合に、チャネル推定値を高精度化することができる。よって、国連が主導する持続可能な開発目標（ＳＤＧｓ）の目標９「レジリエントなインフラを整備し、持続可能な産業化を推進するとともに、イノベーションの拡大を図る」に貢献することが可能となる。

発明は上記の実施形態に制限されるものではなく、発明の要旨の範囲内で、種々の変形・変更が可能である。

Claims (9)

1. 基地局装置であって、
   前記基地局装置に接続中の端末装置に対して送信する復調参照信号（ＤＭＲＳ）を生成する際に用いる直交カバーコード（ＯＣＣ）及び当該ＤＭＲＳを送信するリソースエレメントを特定する第１の情報と、当該ＤＭＲＳによってチャネル推定が行われるバンドの一部であるサブバンドの単位でのチャネル推定が可能であるか否かを前記端末装置が特定可能とする第２の情報を、前記端末装置へ通知する通知手段と、
   前記バンドにおいて前記ＤＭＲＳと前記端末装置に対するデータとを送信する送信手段と、
   を有することを特徴とする基地局装置。
2. 前記第２の情報は、前記サブバンドに対応する前記端末装置のための第１のＯＣＣの第１の部分系列が、当該サブバンドにおいて当該第１の部分系列と同じリソースエレメントで送信される他の端末装置のための第２のＯＣＣの第２の部分系列の全てと直交しているか否かを示す情報を含む、ことを特徴とする請求項１に記載の基地局装置。
3. 前記サブバンドに対応する前記端末装置のための第１のＯＣＣの第１の部分系列と、当該サブバンドにおいて当該第１の部分系列と同じリソースエレメントで送信される他の端末装置のための第２のＯＣＣの第２の部分系列との相関値を算出する算出手段と、
   前記相関値に基づいて、前記サブバンドの単位でのチャネル推定が可能であるか否かを判定する判定手段と、
   をさらに有し、
   前記通知手段は、前記第２の情報として、前記判定手段による判定の結果を通知する、ことを特徴とする請求項１に記載の基地局装置。
4. 前記算出手段は、前記第２のＯＣＣが送信されるビームを形成するためのプリコーディングが行われた場合の前記第２の部分系列と、前記第１の部分系列との第２の相関値を、前記相関値として算出する、ことを特徴とする請求項３に記載の基地局装置。
5. 前記サブバンドに対応する前記端末装置のための第１のＯＣＣの第１の部分系列と、当該サブバンドにおいて当該第１の部分系列と同じリソースエレメントで送信される他の端末装置のための第２のＯＣＣの第２の部分系列との相関値を算出する算出手段をさらに有し、
   前記第２の情報は、算出された前記相関値を含む、ことを特徴とする請求項１に記載の基地局装置。
6. 前記算出手段は、前記第２のＯＣＣが送信されるビームを形成するためのプリコーディングが行われた場合の前記第２の部分系列と、前記第１の部分系列との第２の相関値を、前記相関値として算出する、ことを特徴とする請求項５に記載の基地局装置。
7. 前記通知手段は、物理下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）によって、前記端末装置へ前記第２の情報を通知する、ことを特徴とする請求項１に記載の基地局装置。
8. 基地局装置によって実行される制御方法であって、
   前記基地局装置に接続中の端末装置に対して送信する復調参照信号（ＤＭＲＳ）を生成する際に用いる直交カバーコード（ＯＣＣ）及び当該ＤＭＲＳを送信するリソースエレメントを特定する第１の情報と、当該ＤＭＲＳによってチャネル推定が行われるバンドの一部であるサブバンドの単位でのチャネル推定が可能であるか否かを前記端末装置が特定可能とする第２の情報を、前記端末装置へ通知することと、
   前記バンドにおいて前記ＤＭＲＳと前記端末装置に対するデータとを送信することと、
   を含むことを特徴とする制御方法。
9. 基地局装置に備えられたコンピュータに、
   前記基地局装置に接続中の端末装置に対して送信する復調参照信号（ＤＭＲＳ）を生成する際に用いる直交カバーコード（ＯＣＣ）及び当該ＤＭＲＳを送信するリソースエレメントを特定する第１の情報と、当該ＤＭＲＳによってチャネル推定が行われるバンドの一部であるサブバンドの単位でのチャネル推定が可能であるか否かを前記端末装置が特定可能とする第２の情報を、前記端末装置へ通知させ、
   前記バンドにおいて前記ＤＭＲＳと前記端末装置に対するデータとを送信させる、
   ためのプログラム。

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