JP6633084B2 - ユーザ端末、無線基地局及び無線通信方法 - Google Patents

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Description

本発明は、次世代移動通信システムにおけるユーザ端末、無線基地局及び無線通信方法に関する。
ＵＭＴＳ（Universal Mobile Telecommunications System）ネットワークにおいて、さらなる高速データレート、低遅延などを目的としてロングタームエボリューション（ＬＴＥ：Long Term Evolution）が仕様化された（非特許文献１）。ＬＴＥからのさらなる広帯域化および高速化を目的として、ＬＴＥアドバンスト（Ｒｅｌ．１０−１２）が仕様化され、さらに、５Ｇ（5th generation mobile communication system）、ＦＲＡ（Feature Radio Access）等と呼ばれるＬＴＥの後継システムが検討されている。
将来の無線通信システム（例えば、５Ｇ）では、モバイルブロードバンド用途向けにより一層の高速化・大容量化が求められると共に、低遅延化や大量のデバイスからの接続への対応等が要求されることが想定されている。また、より一層の高速化・大容量化を図るために、さらに広帯域の周波数スペクトルを利用することも想定されている。
５Ｇなどの将来の無線通信システムでは、上りリンクの周波数利用効率の向上が望まれている。また、将来の無線通信システムでは、数ＧＨｚ〜数十ＧＨｚ（例えば、６ＧＨｚ前後〜６０ＧＨｚ）などの高周波数帯での通信も想定されており、ユーザ端末のカバレッジの確保も要求される。
さらに、将来の無線通信システムでは、ＩｏＴ（Internet of Things）、ＭＴＣ（Machine Type Communication）、Ｍ２Ｍ（Machine To Machine）など相対的にデータ量が小さい通信を行うことも想定される。このように、将来の無線通信システムでは通信環境に応じて様々な通信条件が要求されることが考えられる。このような将来の無線通信システムにおいて、既存のＬＴＥシステムのメカニズムをそのまま適用する場合、十分な通信サービスを提供できないおそれがある。
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、将来の無線通信システムにおいてＵＬ送信を適切に行うことができるユーザ端末、無線基地局及び無線通信方法を提供することを目的の一とする。
本発明のユーザ端末の一態様は、上り共有チャネルを送信する送信部と、前記上り共有チャネルをスケジュールするための下り制御情報に基づいて、前記上り共有チャネルに離散フーリエ変換プリコーディングを適用するか否かを決定する制御部と、を有し、前記下り制御情報は、前記上り共有チャネルに割り当てられたリソースブロックをビットマップによって示す第１リソース割り当て方式と、前記上り共有チャネルに割り当てられたリソースブロックを開始リソースブロック番号及びリソースブロック数によって示す第２リソース割り当て方式と、の１つを用いて、前記上り共有チャネルをスケジュールするために用いられ、前記第１リソース割り当て方式は、前記離散フーリエ変換プリコーディングが適用されない上り共有チャネルにサポートされ、前記第２リソース割り当て方式は、前記離散フーリエ変換プリコーディングが適用されない上り共有チャネルと、前記離散フーリエ変換プリコーディングが適用される上り共有チャネルと、の両方にサポートされ、前記離散フーリエ変換プリコーディングが前記上り共有チャネルに適用される場合、前記制御部は、復調用参照信号としてＣＡＺＡＣ系列を用い、前記離散フーリエ変換プリコーディングが前記上り共有チャネルに適用されない場合、前記制御部は、前記復調用参照信号としてＣＡＺＡＣ系列を用いないことを特徴とする。
本発明によれば、将来の無線通信システムにおいてＵＬ送信を適切に行うことができる。
図１Ａ及び図１Ｂは、既存のＬＴＥシステム（ＬＴＥ Ｒｅｌ．８−１２）における上りリンク（ＵＬ）の物理レイヤ構成の一例を示す図である。 図２Ａは、ＳＣ−ＦＤＭＡベースのＵＬ物理レイヤ構成の一例を示す図であり、図２Ｂは、ＯＦＤＭＡベースのＵＬ物理レイヤ構成の一例を示す図である。 図３Ａは、ＳＣ−ＦＤＭＡベースの一例を示す図であり、図３Ｂは、ＯＦＤＭＡベースのＵＬ物理レイヤ構成の一例を示す図である。 図４Ａ及び図４Ｂは、本実施の形態に係るＰＵＳＣＨに対する上り制御情報の割当ての一例を示す図である。 図５Ａ及び図５Ｂは、本実施の形態に係るＵＬ物理レイヤ構成の一例を示す図である。 本実施の形態に係るＵＬ物理レイヤ構成の他の例を示す図である。 本実施の形態に係る無線通信システムの概略構成の一例を示す概略構成図である。 本実施の形態に係る無線基地局の全体構成の一例を示す図である。 本実施の形態に係る無線基地局の機能構成の一例を示す図である。 本実施の形態に係るユーザ端末の全体構成の一例を示す図である。 本実施の形態に係るユーザ端末の機能構成の一例を示す図である。
図１は、既存のＬＴＥシステム（ＬＴＥ Ｒｅｌ．８−１２）における上りリンク（ＵＬ）の物理レイヤ構成の一例を示す図である。図１に示すように、既存のＬＴＥシステムでは、シングルキャリアＦＤＭＡ（ＳＣ−ＦＤＭＡ）又はＤＦＴ−ｓｐｒｅａｄ ＯＦＤＭが適用され、上りデータ（ＰＵＳＣＨ）の割当てが連続する物理リソースブロック（ＰＲＢ：Physical Resource Block）に限定される（図１Ａ参照）。
このため、同一のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルにおいて、参照信号（例えば、復調用参照信号（ＤＭ−ＲＳ）とデータ（例えば、ＰＵＳＣＨ）が周波数分割多重できない構成となっている（図１Ｂ参照）。この場合、参照信号（ＲＳ）のオーバーヘッドが増大し（図１Ｂでは、ＲＳオーバーヘッドが１４パーセント）、周波数利用効率を十分に高めることが困難となる。
そこで、上りリンクの周波数利用効率を高めるため、ＵＬ送信に対してＤＬ送信と同様にＯＦＤＭ（ＵＬ−ＯＦＤＭとも呼ぶ）を採用することが考えられる。一方で、本発明者等は、ＵＬ−ＯＦＤＭを採用した場合、ＳＣ−ＦＤＭＡと比較してピーク電力対平均電力比（ＰＡＰＲ：Peak-to-Average-Power-Ratio）が高くなりカバレッジ確保が困難となる点に着目した。
将来の無線通信システムでは、数ＧＨｚ〜数十ＧＨｚ（例えば、６ＧＨｚ前後〜６０ＧＨｚ）などの高周波数帯での通信が想定されており、カバレッジ確保の観点からはＳＣ−ＦＤＭＡベースのＵＬ送信を適用することが望ましい場合も考えられる。また、将来の無線通信システムでは、ＩｏＴ（Internet of Things）、ＭＴＣ（Machine Type Communication）、Ｍ２Ｍ（Machine To Machine）など相対的にデータ量が小さい通信を行うことも想定されており、通信の目的によってはＳＣ−ＦＤＭＡベースのＵＬ送信を適用することが望ましい場合も考えられる。
そこで、本発明者等は、所定の条件に応じて、ＵＬの送信方法（ＵＬサブフレーム構成）を、ＯＦＤＭベース又はＳＣ−ＦＤＭＡ（ＤＦＴ−ｐｒｅｃｏｄｅｄ ＯＦＤＭ）ベースのいずれかに切り替えて制御することを着想した。
図２にＳＣ−ＦＤＭＡベースのＵＬ物理レイヤ構成の一例（図２Ａ参照）と、ＯＦＤＭＡベースのＵＬ物理レイヤ構成の一例（図２Ｂ参照）を示す。
ユーザ端末が、ＳＣ−ＦＤＭＡベースのＵＬ送信を行う場合（図２Ａ参照）、生成した信号に対して離散フーリエ変換（ＤＦＴ：Discrete Fourier Transform）を適用し、ＤＦＴを適用した後に逆フーリエ変換（ＩＦＦＴ：Inverse FFT）を適用する。例えば、ＵＬデータシンボル（例えば、ＰＵＳＣＨデータシンボル）をマッピングした後、先頭のシンボルからＤＦＴを適用して周波数領域に変換する。ＵＬデータシンボルを周波数リソースにマッピングした後、ＩＦＦＴを適用して時間領域に変換して送信を行う。このように、ＵＬデータを連続するＰＲＢに割当てることにより、波形の振幅変動（ＰＡＰＲ）を抑制することが可能となる。
ユーザ端末が、ＯＦＤＭＡベースのＵＬ送信を行う場合（図２Ｂ参照）、生成した信号に対してＤＦＴを適用せずにＩＦＦＴを適用する。例えば、ＵＬデータシンボル（例えば、ＰＵＳＣＨデータシンボル）を所定の周波数リソースにマッピングした後、ＩＦＦＴを適用して時間領域に変換して送信を行う。この場合、ＰＡＰＲは高くなるが、不連続のリソースブロックに対するＵＬデータのマッピングや、参照信号とデータ（例えば、ＰＵＳＣＨ）が周波数分割多重するようにマッピングすることができる。例えば、参照信号（ＲＳ）とデータ（例えば、ＰＵＳＣＨ）を同一ＯＦＤＭシンボル内の別々のサブキャリアにマッピングして周波数多重してもよいし、別々のＰＲＢにマッピングして周波数多重してもよい。
このように、本実施の形態では、ユーザ端末が、ＳＣ−ＦＤＭＡベースのＵＬ送信（図２Ａ参照）と、ＯＦＤＭＡベースのＵＬ送信（図２Ｂ参照）と、を所定の条件に基づいて切り替えて制御する。例えば、ユーザ端末は、無線基地局からの指示、又は送信電力等に基づく自律判断により、ＳＣ−ＦＤＭＡベースのＵＬ送信、又はＯＦＤＭＡベースのＵＬ送信のいずれかを選択することができる。
以下に、本実施の形態について詳細に説明する。以下の説明では、ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａシステムを考慮したＵＬ送信について説明するが、本実施の形態はこれに限られない。ＵＬ送信に異なる通信方式（例えば、ＳＣ−ＦＤＭＡベースと、ＵＬ−ＯＦＤＭＡベース）を適用するシステムであれば本実施の形態を利用することができる。
（第１の実施形態）
第１の実施形態では、無線基地局からの指示に基づいて、ユーザ端末がＵＬ送信に適用するＵＬ送信方式（ＵＬ物理レイヤ構成、ＵＬサブフレーム構成とも呼ぶ）を制御する場合について説明する。
＜第１の態様＞
第１の態様では、ユーザ端末が無線基地局から上位レイヤシグナリング（例えば、ＲＲＣシグナリング、報知情報等）で通知される情報に基づいてＳＣ−ＦＤＭＡベースのＵＬ送信、又はＯＦＤＭＡベースのＵＬ送信を選択する場合を示す。
例えば、無線基地局は、ユーザ端末に対して通知（設定）する送信モード（ＴＭ：Transmission Mode）と同様に、上位レイヤシグナリングを用いてＵＬ送信方式に関する情報を通知することができる。ユーザ端末は、上位レイヤシグナリングで通知されたＵＬ送信方式（ＳＣ−ＦＤＭＡベースのＵＬ送信、又はＯＦＤＭＡベースのＵＬ送信）に関する情報に基づいてＵＬ送信を制御する。
ユーザ端末がキャリアアグリゲーション（ＣＡ）又はデュアルコネクティビティ（ＤＣ）を適用して、複数のセル（又は、コンポーネントキャリア）や無線基地局に接続する場合、セル単位又は接続する無線基地局単位でＵＬ送信方式を制御してもよい。例えば、ユーザ端末に複数のセルが設定される場合、特定のセル（例えば、ＰＣｅｌｌ）は常にＳＣ−ＦＤＭＡベースのＵＬ送信を行い、他のセル（例えば、ＳＣｅｌｌ）に対してＳＣ−ＦＤＭＡベースのＵＬ送信、又はＯＦＤＭＡベースのＵＬ送信を切り替える構成としてもよい。
あるいは、送信時間間隔（ＴＴＩ：Transmission Time Interval）又はスロット単位でＳＣ−ＦＤＭＡベースのＵＬ送信、又はＯＦＤＭＡベースのＵＬ送信を切り替えて制御してもよい。この場合、ユーザ端末に対して、ＵＬ送信方式の切り替えを行う期間に関する情報（例えば、サブフレームに関する情報）を上位レイヤシグナリング等で通知することができる。なお、送信時間間隔は伝送時間間隔とも呼ばれ、ＬＴＥシステム（Ｒｅｌ．８−１２）におけるＴＴＩはサブフレーム長とも呼ばれる。
また、無線基地局は、ユーザ端末に通知するＵＬ送信方式に基づいて、ユーザ端末に送信する下り制御情報（ＤＣＩフォーマット）の内容を変更することができる。例えば、ユーザ端末に通知するＰＲＢ割当部分を示す情報を、ＵＬ送信方式に応じて変更する。
無線基地局がＯＦＤＭＡベースのＵＬ送信をユーザ端末に通知する場合、非連続のＰＲＢにＵＬデータ（例えば、ＰＵＳＣＨ）を割当てることができる。この場合、無線基地局は、ＵＬデータの割当ＰＲＢ（又は、ＰＲＢグループ）のビットマップフィールドを下り制御情報に含めてユーザ端末に通知することができる。このようにビットマップフィールドに基づいて割当ＰＲＢをユーザ端末に通知することにより、ＵＬデータが非連続のＰＲＢに割当てられる場合であってもユーザ端末がＵＬデータの割当て位置を適切に把握することができる。
無線基地局がＳＣ−ＦＤＭＡベースのＵＬ送信をユーザ端末に通知する場合、ＵＬデータ（例えば、ＰＵＳＣＨ）の割当てが連続するＰＲＢに制限される。この場合、無線基地局は、ＵＬデータが割当てられるＰＲＢのうち、一番小さいＰＲＢ番号と、割当てを行うＰＲＢ数に関する情報を下り制御情報に含めてユーザ端末に通知すればよい。このように、ユーザ端末が適用するＵＬ送信方式に基づいてＵＬデータの割当てに関する内容を適切に変更することにより、下り制御情報のオーバーヘッドの増加を抑制することができる。
また、ＵＬ−ＭＩＭＯ及び／又はＵＬ−ＣＡを適用する場合、レイヤ毎及び／又はＣＣ毎にＰＲＢのスケジューリング結果（ＰＲＢ割当）をそれぞれ独立に制御することも可能である。
ユーザ端末は、無線基地局から通知されるＵＬ送信方式に基づいてＵＬ信号の処理をそれぞれ制御する。例えば、ＳＣ−ＦＤＭＡベースのＵＬ送信を指示された場合、ユーザ端末は、ＵＬ信号に対してＤＦＴ処理（ＤＦＴ−ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ）を行う（図３Ａ参照）。また、ＳＣ−ＦＤＭＡベースのＵＬ送信を指示された場合、ユーザ端末は、参照信号（例えば、復調用参照信号）として、ＣＡＺＡＣ系列を用いて生成することができる。
一方で、ＯＦＤＭＡベースのＵＬ送信を指示された場合、ユーザ端末は、ＤＦＴ処理を行わずにＵＬ信号を生成する（図３Ｂ参照）。また、ＯＦＤＭＡベースのＵＬ送信を指示された場合、ユーザ端末は、参照信号（例えば、復調用参照信号）として、ＣＡＺＡＣ系列でなく周波数領域のＰＳＫ（Phase Shift Keying）信号とすることができる。
また、ユーザ端末は、無線基地局から通知されるＵＬ送信方式に基づいて、データ（例えば、ＰＵＳＣＨ）と参照信号のマッピングを変更することも可能である。例えば、ＯＦＤＭＡベースのＵＬ送信を指示された場合、参照信号（例えば、復調用参照信号）は１ＰＲＢにおいて所定シンボルの周波数（サブキャリア）全体に配置せず、所定位置（所定サブキャリア）に配置してもよい。この場合、参照信号を配置しない領域にデータ（例えば、ＰＵＳＣＨ）を配置することにより、周波数利用効率を向上することができる。
ＳＣ−ＦＤＭＡベースのＵＬ送信を指示された場合には、参照信号としてＣＡＺＡＣ系列を利用するため、送信信号と同一帯域で１シンボル全体に参照信号を配置することが好ましい。
また、ＰＵＳＣＨを用いて上り制御情報（ＵＣＩ）を送信する場合（上りデータと上り制御信号が同時に送信される場合）、ユーザ端末は、無線基地局から通知されるＵＬ送信方式に基づいて、上り制御情報のマッピングを変更することができる。
ＳＣ−ＦＤＭＡベースのＵＬ送信を指示された場合、ユーザ端末は、参照信号の隣接シンボルに上り制御情報（例えば、送達確認信号（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）、ランク識別子（ＲＩ）等）を配置することができる（図４Ａ参照）。なお、図４Ａは、ＤＦＴ−ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ前の信号系列を示している。このように、参照信号に近い領域に上り制御情報を配置することにより、高いチャネル推定精度に基づく復調が可能となりＵＬ送信の品質を向上することが可能となる。
ＯＦＤＭＡベースのＵＬ送信を指示された場合、上述したように参照信号を所定シンボルの周波数（サブキャリア）全体に配置せず、所定位置に配置することができる。このため、ユーザ端末は、参照信号の隣接シンボルだけでなく、複数の参照信号間のサブキャリアに上り制御情報を配置することができる（図４Ｂ参照）。つまり、ユーザ端末は、参照信号と上り制御情報を周波数分割多重することができる。一例として、図４Ｂに示すように、複数の参照信号間にランク識別子（ＲＩ）を配置し、参照信号の隣接シンボルに送達確認信号（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）を配置することができる。このように、周波数方向に上り制御情報をマッピングすることにより周波数ダイバーシチ効果を得ることができる。なお、上り制御情報の配置方法は、図４Ｂに限られない。
なお、前述のように参照信号がマッピングされたサブキャリアに対して隣接サブキャリア又は隣接シンボルに送達確認信号（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）やランク識別子（ＲＩ）を配置する場合、ユーザ端末は、当該ＵＣＩをマッピングするサブキャリアに配置するデータを、レートマッチまたはパンクチャすることができる。
また、上り制御情報（ＵＣＩ）と上りデータ（ＰＵＳＣＨ）を同時に送信する場合（例えば、ＰＵＣＣＨとＰＵＳＣＨの同時送信）、ユーザ端末は、無線基地局から通知されるＵＬ送信方式に基づいて、マッピングを制御することができる。
ＯＦＤＭＡベースのＵＬ送信を指示された場合、ユーザ端末は、上り制御情報を上り共有チャネルと別のリソースで送信することができる。別のリソースは、ＰＲＢであってもよいし、ＯＦＤＭＡシンボルであってもよい。例えば、上りデータ（ＰＵＳＣＨ）を異なるＰＲＢに割当て、上り制御情報をシステム帯域の端部に設定される上り制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）に割当てることができる（図５Ａ参照）。この場合、上りデータ（例えば、ＰＵＳＣＨ）と上り制御情報（例えば、ＰＵＣＣＨ）が周波数分割多重（ＦＤＭ）される。
あるいは、ユーザ端末は、上り制御情報を送信するチャネル（例えば、ＰＵＣＣＨ）をＳＣ−ＦＤＭＡベースで送信し、上りデータ（ＵＬ−ＳＣＨ）を送信するチャネル（例えば、ＰＵＳＣＨ）をＯＦＤＭＡベースで送信してもよい（図５Ｂ参照）。図５Ｂでは、上りデータ（例えば、ＰＵＳＣＨ）と上り制御情報（例えば、ＰＵＣＣＨ）が時間分割多重（ＴＤＭ）される。この場合、無線基地局は、上り制御情報に適用するＵＬ送信方式と、上りデータに適用するＵＬ送信方式をそれぞれ通知することができる。あるいは、上り制御情報及び上りデータの一方に適用するＵＬ送信方式はあらかじめ定義し、上り制御情報及び上りデータの他方に適用するＵＬ送信方式をユーザ端末に通知する構成としてもよい。
また、ユーザ端末は、無線基地局から通知されるＵＬ送信方式に基づいて、ＵＬの送信電力制御を制御することができる。
ユーザ端末は、ＯＦＤＭＡベースのＵＬ送信と、ＳＣ−ＦＤＭＡベースのＵＬ送信に対して同一の送信電力式を用いてＵＬ信号の送信電力を決定することができる。送信電力式としては、以下の式（１）を用いることができる。もちろん、適用可能な送信電力式はこれに限られない。
Figure 0006633084
また、ユーザ端末は、ＯＦＤＭＡベースのＵＬ送信を行う場合、ＰＡＰＲが大きくなることを考慮して、式（１）のPCMAX,cにバックオフを加えてもよい。つまり、ＯＦＤＭＡベースのＵＬ送信を行う場合、PCMAX,cの項に−Ｘ［ｄＢ］を加算することができる。Ｘの値は、無線基地局がユーザ端末に上位レイヤシグナリング等で通知してもよいし、ユーザ端末が自律的に設定してもよい。なお、バックオフとは、飽和電力と実際の出力電力の差を指す。
また、ユーザ端末は、バックオフを考慮してＰＨＲ（Power Headroom Report）の計算を行ってもよい。ＰＨＲは、ユーザ端末が、無線基地局に対してユーザ端末の余剰送信電力をフィードバックするための報告動作をいう。ＰＨＲには、ユーザ端末の送信電力PPUSCHと最大送信電力PCMAXとの差分情報であるＰＨが含まれている。
例えば、ＯＦＤＭＡベースのＵＬ送信を行う場合、ユーザ端末は、PCMAX,c−Ｘ［ｄＢ］からの余剰電力をＰＨＲとして計算することができる。この場合、ユーザ端末は、ＰＨＲ値に加えてPCMAX,c−Ｘ［ｄＢ］の値を無線基地局に報告してもよい。これにより、基地局はユーザ端末が自律的に決定する値であるPCMAX,cの値を識別し、ユーザ端末の余剰送信電力を正確に把握することができる。
＜第２の態様＞
第２の態様では、ユーザ端末が無線基地局から物理レイヤシグナリング（例えば、下り制御情報）で通知される情報に基づいてＳＣ−ＦＤＭＡベースのＵＬ送信、又はＯＦＤＭＡベースのＵＬ送信を動的（ダイナミック）に選択する場合について説明する。
無線基地局は、下記の（１）〜（７）の少なくともいずれかに基づいてユーザ端末にＵＬ送信方式（ＯＦＤＭＡベースのＵＬ送信、又はＳＣ−ＦＤＭＡベースのＵＬ送信）を通知することができる。
（１）ペイロードの異なる複数（例えば、２つ）のＬ１／Ｌ２制御信号
ユーザ端末は、検出したＬ１／Ｌ２制御信号（例えば、ＰＤＣＣＨ）のペイロードサイズに基づいて、ＵＬ送信方式を選択することができる。この場合、あらかじめペイロードが異なるＬ１／Ｌ２制御信号に対して、それぞれ所定のＵＬ送信方式（ＯＦＤＭＡベースのＵＬ送信、又はＳＣ−ＦＤＭＡベースのＵＬ送信）を関連付けて定義しておけばよい。
例えば、ユーザ端末は、下り制御チャネルにおいて、２種類のペイロードを有するＤＣＩフォーマットそれぞれのブラインド復号を試行する。ユーザ端末は、ＣＲＣ判定がＯＫとなったＤＣＩフォーマットのペイロードに応じて、当該サブフレームのＵＬスケジューリングがＯＦＤＭＡベースであるかＳＣ−ＦＤＭＡベースであるかを判定し、その判定結果に基づき、上りデータ信号を生成する。当該サブフレームで送達確認信号（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）やランク識別子（ＲＩ）、チャネル品質測定情報（ＣＱＩ）など上り制御情報の送信が必要な場合、ＯＦＤＭＡベースであれば上り制御情報とデータを周波数多重し、ＳＣ−ＦＤＭＡベースであれば、データのサブキャリアをレートマッチまたはパンクチャして、そこに上り制御情報をマッピングする構成としてもよい。
（２）検出したＬ１／Ｌ２制御信号のＣＲＣをマスキングしている系列
ユーザ端末は、検出したＬ１／Ｌ２制御信号のサイズに基づいて、ＵＬ送信方式を選択することができる。例えば、ユーザ端末は、下り制御チャネルにおいて、ＤＣＩフォーマットのブラインド復号を試行し、その結果に対して２種類の異なる系列でマスキングされたＣＲＣで復号ＯＫ／ＮＧを判定する。ユーザ端末は、ＣＲＣ判定がＯＫとなったＤＣＩフォーマットのＣＲＣマスキング系列に応じて、当該サブフレームのＵＬスケジューリングがＯＦＤＭＡベースであるかＳＣ−ＦＤＭＡベースであるかを判定し、その判定結果に基づき、上りデータ信号を生成する。ＣＲＣのマスキング系列としては、例えば、ＲＮＴＩ（Radio Network Temporary Identifier）を使用することができる。例えば、ＲＲＣ接続時に基地局から払い出されるＣ−ＲＮＴＩでマスキングされていればＳＣ−ＦＤＭＡベースの送信を行い、さらに追加で与えられる別のＲＮＴＩ（例えばＵＬ−ＲＮＴＩ）でマスキングされていればＯＦＤＭＡベースの送信を行うとしてもよい。
（３）検出したＬ１／Ｌ２制御信号に含まれる特定のビットフィールドの値
ユーザ端末は、検出したＬ１／Ｌ２制御信号（例えば、ＰＤＣＣＨ）の特定のビットフィールドの値に基づいて、ＵＬ送信方式を選択することができる。特定のビットフィールドは、ＵＬ送信方式を切り替えることが設定されたユーザ端末に対して新たに追加されるビットフィールドであってもよいし、既存ＤＣＩフォーマットに含まれるビットフィールドを再利用してもよい。追加ビットフィールドを用いる場合、例えばＵＬ送信方式としていずれを用いるかを、１ビットで指示することができる。なお、追加ビットフィールドはＵＥ−ｓｐｅｃｉｆｉｃサーチスペースで検出されるＤＣＩフォーマットにのみ追加されているものとし、共通サーチスペースでＵＬデータをスケジューリングする制御信号を検出した場合には、ユーザ端末は、ＳＣ−ＦＤＭＡベースのＵＬ送信を行うものとしてもよい。既存ビットフィールドを再利用する場合、例えば、参照信号の巡回シフト番号を指定する３ビットのうち１ビットを用いる方法が挙げられる。この場合、共通サーチスペースでＵＬデータをスケジューリングする制御信号を検出した場合には、ユーザ端末は、当該ビットフィールドの値に関わらず、ＳＣ−ＦＤＭＡベースの信号を送信するものとしてもよい。
（４）割当てられたＰＲＢが連続か否か
ユーザ端末は、ＵＬデータが割当てられるＰＲＢが連続か否かに応じてＵＬ送信方式を選択することができる。例えば、ユーザ端末は、割当てられたＰＲＢが連続である場合、ＳＣ−ＦＤＭＡベースのＵＬ送信を行い、割当てられたＰＲＢが非連続である場合、ＯＦＤＭＡベースのＵＬ送信を行うように制御する。
（５）ＭＣＳ（Modulation and Coding Scheme）レベル
ユーザ端末は、ＭＣＳレベルに応じてＵＬ送信方式を選択することができる。例えば、ユーザ端末は、ＭＣＳレベルが所定値より低い場合、ＳＣ−ＦＤＭＡベースのＵＬ送信を行い、ＭＣＳレベルが所定値より高い場合、ＯＦＤＭＡベースのＵＬ送信を行うように制御する。これにより、ＭＣＳレベルが低い（通信品質が悪い）場合には、ＳＣ−ＦＤＭＡベースのＵＬ送信によりカバレッジ拡大を優先し、ＭＣＳレベルが高い（通信品質が良い）場合には、ＯＦＤＭＡベースのＵＬ送信により周波数利用効率の向上を優先することができる。
（６）上り制御情報（ＵＣＩ）の有無
ユーザ端末は、送達確認信号（ＨＡＲＱ−ＡＣＫ）等の上り制御情報の有無に応じてＵＬ送信方式を選択することができる。例えば、ユーザ端末は、上りデータを送信するサブフレームにおいて上り制御情報を送信する場合、ＳＣ−ＦＤＭＡベースのＵＬ送信を行い、上り制御情報を送信しない場合、ＯＦＤＭＡベースのＵＬ送信を行うように制御する。なお、このときユーザ端末は、スケジューリングされた上りデータのデータシンボルをレートマッチまたはパンクチャして上り制御情報をマッピングするようにしてもよい。
（７）ＵＬ−ＭＩＭＯ及び／又はＵＬ−ＣＡの有無
ユーザ端末は、ＵＬ−ＭＩＭＯ及び／又はＵＬ−ＣＡの有無に応じてＵＬ送信方式を選択することができる。例えば、ＵＬ−ＭＩＭＯ及び／又はＵＬ−ＣＡを適用する場合、適用領域（カバレッジ）を増やすためにＰＡＰＲが小さく電力効率のよいＳＣ−ＦＤＭＡベースの送信を行い、ＵＬ−ＭＩＭＯ及び／又はＵＬ−ＣＡを適用しない場合、データレートを上げるために周波数利用効率の高いＯＦＤＭＡベースの送信を行う。反対に、ＵＬ−ＭＩＭＯ及び／又はＵＬ−ＣＡを適用する場合は、送信電力に余力がある（パワーリミテッドではない）ことを前提として周波数利用効率の高められるＯＦＤＭＡベースの送信を行い、ＵＬ−ＭＩＭＯ及び／又はＵＬ−ＣＡを適用しない場合、パワーリミテッドの可能性があることからＰＡＰＲが小さく電力効率が良いＳＣ−ＦＤＭＡベースの送信を行うものとしてもよい。
なお、物理レイヤシグナリングに基づいてＵＬ送信方式をユーザ端末に通知する場合、あらかじめＵＬ送信方式を切り替え可能な期間（例えば、サブフレーム）に関する情報を上位レイヤシグナリングでユーザ端末に通知してもよい。
ユーザ端末が所定セル（ＣＣ）の仮想ＰＨＲ（ＶＰＨ：Virtual PH）を計算して報告する場合、ＳＣ−ＦＤＭＡベースの送信を仮定して仮想ＰＨＲを計算して報告することができる。仮想ＰＨＲは、ＰＵＳＣＨ帯域幅に依存しないＰＨに相当し、特定のＰＵＳＣＨ（及び／又はＰＵＣＣＨ）があると仮定したときの、実際の上りリソース割り当てに依存せず定まるＰＨＲである。仮想ＰＨＲは、例えば、デュアルコネクティビティを適用する場合に適用することができる。
ユーザ端末は、ＳＣ−ＦＤＭＡベースの送信を仮定して仮想ＰＨＲを計算して報告する場合、電力バックオフを考慮せずに（電力バックオフがない場合の）仮想ＰＨＲを計算することができる。この場合、仮想ＰＨＲに電力バックオフが含まれないため、無線基地局は正確なパスロス（ＰＬ）を推定することができる。
あるいは、ユーザ端末が所定セル（ＣＣ）の仮想ＰＨＲを計算して報告する場合、ＯＦＤＭＡベースの送信を仮定して仮想ＰＨＲを計算して報告することができる。この際、電力バックオフを考慮せずに（電力バックオフがない場合の）仮想ＰＨＲを計算することができる。これにより、無線基地局は、ユーザ端末の余力電力を適切に把握することができる。
＜変形例＞
ＵＬデータが割当てられるＰＲＢが連続する場合、ＵＬ送信方式がＯＦＤＭＡベースであるか、ＳＣ−ＦＤＭＡベースであるかに関わらず、所定の信号又は所定のシンボルは常にＳＣ−ＦＤＭＡベースで送信する構成としてもよい。
例えば、図６に示すように連続するＰＲＢにＵＬデータ（例えば、ＰＵＳＣＨ）と参照信号（例えば、サウンディング参照信号／サウンディング参照シンボル（ＳＲＳ））が連続ＰＲＢで割当てられる場合を想定する。この場合、ＵＬデータにＯＦＤＭＡベースの送信を適用する場合であっても、ＳＲＳに対してはＳＣ−ＦＤＭＡベースの送信を適用することができる。これにより、ＳＲＳは、振幅一定のＣＡＺＡＣ系列を適用して送信することができる。
このように、ＳＣ−ＦＤＭＡベースの送信を適用することにより、ＰＡＰＲを低くして、ＳＲＳシンボルが他セルへ及ぼす予干渉を一定にすることができる。また、ＳＲＳ波形の送信アンプの歪を抑制することができるため、システム全体としてＳＲＳによるチャネル状態（ＣＳＩ）測定精度を高めることが可能となる。
ＵＬ送信方式に関わらず、ＳＣ−ＦＤＭＡベースの送信を適用する所定の信号又は所定のシンボルはＳＲＳに限られない。他にも、ＰＵＣＣＨ、ＤＭＲＳ等に適用することができる。
（第２の実施形態）
第２の実施形態では、ユーザ端末が所定情報／所定条件に基づいて自律的にＵＬ送信に適用するＵＬ送信方式（ＯＦＤＭＡベースのＵＬ送信、又はＳＣ−ＦＤＭＡベースのＵＬ送信）を切り替えて制御する場合について説明する。
＜ＵＬ送信電力＞
ユーザ端末は、送信電力に基づいてＵＬ送信方式（ＯＦＤＭＡベースのＵＬ送信、又はＳＣ−ＦＤＭＡベースのＵＬ送信）を制御することができる。例えば、ＵＬ送信電力が所定値以下の場合、ユーザ端末は、ＵＬデータの割当てＰＲＢが連続する場合であってもＯＦＤＭＡベースの送信を適用することができる。
ＵＬ送信電力が所定値を超える場合、ユーザ端末は、ＵＬデータの割当てＰＲＢが連続する場合にはＳＣ−ＦＤＭＡベースの送信を適用することができる。一方で、ＵＬ送信電力が所定値を超える場合であっても、非連続のＰＲＢ割当てが指示された場合、ユーザ端末は、自律的に割当ＰＲＢの中で連続する特定のＰＲＢを用いてＳＣ−ＦＤＭＡベースの送信を行うことができる。あるいは、ユーザ端末は、ＵＬデータ送信を行わない（ドロップする）ように制御してもよい。
このように、ユーザ端末が送信電力に基づいてＵＬ送信方式を制御する場合、電力に余力がある、通信品質が良い及び／又は予干渉が問題とならない場合には、ＯＦＤＭＡベースのＵＬ送信を用いて周波数利用効率を向上することができる。一方で、その他の場合（例えば、高い電力が設定される場合）には、ＳＣＦＤＭＡベースのＵＬ送信を用いて電力効率を高める運用が可能となる。
＜送信するデータ種別＞
ユーザ端末は、送信するデータ種別に基づいてＵＬ送信方式（ＯＦＤＭＡベースのＵＬ送信、又はＳＣ−ＦＤＭＡベースのＵＬ送信）を切り替えて制御することができる。
例えば、ユーザ端末は、所定の信号（例えば、上り制御信号）、所定のベアラ（例えば、ＳＲＢ：Signaling Radio Bearer）、所定のパケットデータユニット（例えば、PDCP/RLC control PDU）に対しては、ＳＣ−ＦＤＭＡベースのＵＬ送信を適用することができる。
また、ユーザ端末は、適用したいＵＬ送信方式に関する情報を無線基地局に通知してもよい。例えば、ユーザ端末は、スケジューリング要求信号（ＳＲ：Scheduling Request）のリソース、種別、フォーマットの少なくともいずれかを利用して、ＯＦＤＭＡベースとＳＣ−ＦＤＭＡベースのどちらに対応するＵＬデータ送信を行いたいかを無線基地局に通知することができる。
ユーザ端末は、ランダムアクセス手順の中で発生するＵＬ送信に対して、常にＳＣ−ＦＤＭＡベースを適用することができる。例えば、ユーザ端末は、ランダムアクセスプリアンブル（ＰＲＡＣＨ）にはＳＣ−ＦＤＭＡベースを適用し、ＣＡＺＡＣ系列の信号を生成して送信する。また、ランダムアクセス手順におけるメッセージ３（Ｍｓｇ３）より後の送信に対しては、ＯＦＤＭＡベースを適用することができる。
＜変形例＞
ユーザ端末が自律的に送信を判断する通信環境／通信システムでは、常にＳＣ−ＦＤＭＡベースの送信を適用する構成とすることができる。例えば、無線基地局を介さずにユーザ端末同士が直接通信を行うＤ２Ｄ（Device to Device）を適用する場合、ユーザ端末は、常にＳＣ−ＦＤＭＡベースの送信を適用することができる。ＳＣ−ＦＤＭＡベースの送信を適用することにより、ユーザ端末間の干渉を抑制し、受信側のユーザ端末が適切に受信することが可能となる。
ユーザ端末がＵＬ−ＣＡ（又は、ＤＣ）を適用する際、複数ＣＣに対するＵＬ送信の電力が最大許容電力を超える場合（パワーリミテッド）が生じる。既存のＬＴＥシステムでは、パワーリミテッドが生じた場合、ユーザ端末が所定条件に基づいてパワースケーリング及び／又はドロップを行う。異なるＣＣに対して、ＳＣ−ＦＤＭＡベースのＵＬ送信とＯＦＤＭＡベースのＵＬ送信を適用する場合においてもパワーリミテッドが生じるおそれがある。
本実施の形態では、ＵＬ−ＣＡ（又は、ＤＣ）適用時に、あるＣＣにおけるＳＣ−ＦＤＭＡベースの送信と、別のＣＣにおけるＯＦＤＭＡベースの送信が同時となり、パワーリミテッドとなった場合、いずれか一方（例えば、ＳＣ−ＦＤＭＡ）を優先して送信電力を制御（パワースケーリング及び／又はドロップ）することができる。例えば、ＳＣ−ＦＤＭＡを優先する場合、ユーザ端末は、ＯＦＤＭＡベースの送信をドロップ及び／又はパワースケーリングすることができる。
一般的に、パワーリミテッドとなるユーザ端末は、カバレッジの端に存在する可能性が高い。このため、カバレッジ確保により重要な（有利となる）ＳＣ−ＦＤＭＡベースの送信を優先させることにより、ユーザ端末の接続が途切れる（接続断）の可能性を低減することが可能となる。なお、ＵＬ送信方式に関わらず、所定セル（例えば、プライマリＳる）のＵＬ送信を優先するように制御することも可能である。
また、ユーザ端末は、ＯＦＤＭＡベースのＵＬ送信を行えるか否かを示すＵＥ能力情報シグナリング（Capability）を無線基地局に通知する構成としてもよい。これにより、無線基地局は、ＯＦＤＭＡベースのＵＬ信号を行うことができないユーザ端末（レガシー端末）と区別して通信を制御することが可能となる。
（無線通信システム）
以下、本発明の一実施形態に係る無線通信システムの構成について説明する。この無線通信システムでは、上記各態様に係る無線通信方法が適用される。なお、上記各態様に係る無線通信方法は、それぞれ単独で適用されてもよいし、組み合わせて適用されてもよい。
図７は、本発明の一実施形態に係る無線通信システムの概略構成の一例を示す図である。無線通信システム１では、ＬＴＥシステムのシステム帯域幅（例えば、２０ＭＨｚ）を１単位とする複数の基本周波数ブロック（コンポーネントキャリア）を一体としたキャリアアグリゲーション（ＣＡ）及び／又はデュアルコネクティビティ（ＤＣ）を適用することができる。なお、無線通信システム１は、ＳＵＰＥＲ ３Ｇ、ＬＴＥ−Ａ（ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ）、ＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄ、４Ｇ、５Ｇ、ＦＲＡ（Future Radio Access）などと呼ばれても良い。
図７に示す無線通信システム１は、マクロセルＣ１を形成する無線基地局１１と、マクロセルＣ１内に配置され、マクロセルＣ１よりも狭いスモールセルＣ２を形成する無線基地局１２ａ〜１２ｃとを備えている。また、マクロセルＣ１及び各スモールセルＣ２には、ユーザ端末２０が配置されている。
ユーザ端末２０は、無線基地局１１及び無線基地局１２の双方に接続することができる。ユーザ端末２０は、異なる周波数を用いるマクロセルＣ１とスモールセルＣ２を、ＣＡ又はＤＣにより同時に使用することが想定される。また、ユーザ端末２０は、複数のセル（ＣＣ）（例えば、６個以上のＣＣ）を用いてＣＡ又はＤＣを適用することができる。また、ユーザ端末２０と無線基地局１１／無線基地局１２間のＵＬ送信及び／又はＤＬ送信に短縮ＴＴＩを適用することができる。
ユーザ端末２０と無線基地局１１との間は、相対的に低い周波数帯域（例えば、２ＧＨｚ）で帯域幅が狭いキャリア（既存キャリア、Legacy carrierなどと呼ばれる）を用いて通信を行うことができる。一方、ユーザ端末２０と無線基地局１２との間は、相対的に高い周波数帯域（例えば、３．５ＧＨｚ、５ＧＨｚなど）で帯域幅が広いキャリアが用いられてもよいし、無線基地局１１との間と同じキャリアが用いられてもよい。なお、各無線基地局が利用する周波数帯域の構成はこれに限られない。
無線基地局１１と無線基地局１２との間（又は、２つの無線基地局１２間）は、有線接続（例えば、ＣＰＲＩ（Common Public Radio Interface）に準拠した光ファイバ、Ｘ２インターフェースなど）又は無線接続する構成とすることができる。
無線基地局１１及び各無線基地局１２は、それぞれ上位局装置３０に接続され、上位局装置３０を介してコアネットワーク４０に接続される。なお、上位局装置３０には、例えば、アクセスゲートウェイ装置、無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）、モビリティマネジメントエンティティ（ＭＭＥ）などが含まれるが、これに限定されるものではない。また、各無線基地局１２は、無線基地局１１を介して上位局装置３０に接続されてもよい。
なお、無線基地局１１は、相対的に広いカバレッジを有する無線基地局であり、マクロ基地局、集約ノード、ｅＮＢ（eNodeB）、送受信ポイント、などと呼ばれてもよい。また、無線基地局１２は、局所的なカバレッジを有する無線基地局であり、スモール基地局、マイクロ基地局、ピコ基地局、フェムト基地局、ＨｅＮＢ（Home eNodeB）、ＲＲＨ（Remote Radio Head）、送受信ポイントなどと呼ばれてもよい。以下、無線基地局１１及び１２を区別しない場合は、無線基地局１０と総称する。
各ユーザ端末２０は、ＬＴＥ、ＬＴＥ−Ａなどの各種通信方式に対応した端末であり、移動通信端末だけでなく固定通信端末を含んでもよい。
無線通信システム１においては、無線アクセス方式として、下りリンクにＯＦＤＭＡ（直交周波数分割多元接続）が適用され、上りリンクにＯＦＤＭＡ及び／又はＳＣ−ＦＤＭＡ（シングルキャリア−周波数分割多元接続）が適用される。ＯＦＤＭＡは、周波数帯域を複数の狭い周波数帯域（サブキャリア）に分割し、各サブキャリアにデータをマッピングして通信を行うマルチキャリア伝送方式である。ＳＣ−ＦＤＭＡは、システム帯域幅を端末毎に１つ又は連続したリソースブロックからなる帯域に分割し、複数の端末が互いに異なる帯域を用いることで、端末間の干渉を低減するシングルキャリア伝送方式である。
無線通信システム１では、下りリンクのチャネルとして、各ユーザ端末２０で共有される下り共有チャネル（ＰＤＳＣＨ：Physical Downlink Shared Channel）、報知チャネル（ＰＢＣＨ：Physical Broadcast Channel）、下りＬ１／Ｌ２制御チャネルなどが用いられる。ＰＤＳＣＨにより、ユーザデータや上位レイヤ制御情報、ＳＩＢ（System Information Block）などが伝送される。また、ＰＢＣＨにより、ＭＩＢ（Master Information Block）が伝送される。
下りＬ１／Ｌ２制御チャネルは、下り制御チャネル（ＰＤＣＣＨ（Physical Downlink Control Channel）、ＥＰＤＣＣＨ（Enhanced Physical Downlink Control Channel））、ＰＣＦＩＣＨ（Physical Control Format Indicator Channel）、ＰＨＩＣＨ（Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel）などを含む。ＰＤＣＣＨにより、ＰＤＳＣＨ及びＰＵＳＣＨのスケジューリング情報を含む下り制御情報（ＤＣＩ：Downlink Control Information）などが伝送される。ＰＣＦＩＣＨにより、ＰＤＣＣＨに用いるＯＦＤＭシンボル数が伝送される。ＰＨＩＣＨにより、ＰＵＳＣＨに対するＨＡＲＱの送達確認情報（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）が伝送される。ＥＰＤＣＣＨは、ＰＤＳＣＨ（下り共有データチャネル）と周波数分割多重され、ＰＤＣＣＨと同様にＤＣＩなどの伝送に用いられる。
無線通信システム１では、上りリンクのチャネルとして、各ユーザ端末２０で共有される上り共有チャネル（ＰＵＳＣＨ：Physical Uplink Shared Channel）、上り制御チャネル（ＰＵＣＣＨ：Physical Uplink Control Channel）、ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ：Physical Random Access Channel）などが用いられる。ＰＵＳＣＨにより、ユーザデータ、上位レイヤ制御情報が伝送される。送達確認情報（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）や無線品質情報（ＣＱＩ）などの少なくも一つを含む上り制御情報（ＵＣＩ：Uplink Control Information）は、ＰＵＳＣＨ又はＰＵＣＣＨにより、伝送される。ＰＲＡＣＨにより、セルとの接続確立のためのランダムアクセスプリアンブルが伝送される。
＜無線基地局＞
図８は、本発明の一実施形態に係る無線基地局の全体構成の一例を示す図である。無線基地局１０は、複数の送受信アンテナ１０１と、アンプ部１０２と、送受信部１０３と、ベースバンド信号処理部１０４と、呼処理部１０５と、伝送路インターフェース１０６とを備えている。なお、送受信部１０３は、送信部及び受信部で構成される。
下りリンクにより無線基地局１０からユーザ端末２０に送信されるユーザデータは、上位局装置３０から伝送路インターフェース１０６を介してベースバンド信号処理部１０４に入力される。
ベースバンド信号処理部１０４では、ユーザデータに関して、ＰＤＣＰ（Packet Data Convergence Protocol）レイヤの処理、ユーザデータの分割・結合、ＲＬＣ（Radio Link Control）再送制御などのＲＬＣレイヤの送信処理、ＭＡＣ（Medium Access Control）再送制御（例えば、ＨＡＲＱ（Hybrid Automatic Repeat reQuest）の送信処理）、スケジューリング、伝送フォーマット選択、チャネル符号化、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ：Inverse Fast Fourier Transform）処理、プリコーディング処理などの送信処理が行われて送受信部１０３に転送される。また、下り制御信号に関しても、チャネル符号化や逆高速フーリエ変換などの送信処理が行われて、送受信部１０３に転送される。
送受信部１０３は、ベースバンド信号処理部１０４からアンテナ毎にプリコーディングして出力されたベースバンド信号を無線周波数帯に変換して送信する。送受信部１０３で周波数変換された無線周波数信号は、アンプ部１０２により増幅され、送受信アンテナ１０１から送信される。
送受信部（送信部）１０３は、ユーザ端末がＵＬ信号に対してＯＦＤＭＡベースの送信及び／又はＳＣ−ＦＤＭＡベースの送信を選択するための情報を送信することができる。なお、送受信部１０３は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるトランスミッター／レシーバー、送受信回路又は送受信装置から構成することができる。なお、送受信部１０３は、一体の送受信部として構成されてもよいし、送信部及び受信部から構成されてもよい。
一方、上り信号については、送受信アンテナ１０１で受信された無線周波数信号がアンプ部１０２で増幅される。送受信部１０３はアンプ部１０２で増幅された上り信号を受信する。送受信部１０３は、受信信号をベースバンド信号に周波数変換して、ベースバンド信号処理部１０４に出力する。
ベースバンド信号処理部１０４では、入力された上り信号に含まれるユーザデータに対して、高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Fast Fourier Transform）処理、逆離散フーリエ変換（ＩＤＦＴ：Inverse Discrete Fourier Transform）処理、誤り訂正復号、ＭＡＣ再送制御の受信処理、ＲＬＣレイヤ及びＰＤＣＰレイヤの受信処理がなされ、伝送路インターフェース１０６を介して上位局装置３０に転送される。呼処理部１０５は、通信チャネルの設定や解放などの呼処理や、無線基地局１０の状態管理や、無線リソースの管理を行う。
伝送路インターフェース１０６は、所定のインターフェースを介して、上位局装置３０と信号を送受信する。また、伝送路インターフェース１０６は、基地局間インターフェース（例えば、ＣＰＲＩ（Common Public Radio Interface）に準拠した光ファイバ、Ｘ２インターフェース）を介して隣接無線基地局１０と信号を送受信（バックホールシグナリング）してもよい。
図９は、本実施形態に係る無線基地局の機能構成の一例を示す図である。なお、図９では、本実施形態における特徴部分の機能ブロックを主に示しており、無線基地局１０は、無線通信に必要な他の機能ブロックも有しているものとする。図９に示すように、ベースバンド信号処理部１０４は、制御部（スケジューラ）３０１と、送信信号生成部（生成部）３０２と、マッピング部３０３と、受信信号処理部３０４と、を備えている。
制御部（スケジューラ）３０１は、ＰＤＳＣＨで送信される下りデータ信号、ＰＤＣＣＨ及び／又はＥＰＤＣＣＨで伝送される下り制御信号のスケジューリング（例えば、リソース割り当て）を制御する。また、システム情報、同期信号、ページング情報、ＣＲＳ（Cell-specific Reference Signal）、ＣＳＩ−ＲＳ（Channel State Information Reference Signal）等のスケジューリングの制御も行う。また、上り参照信号、ＰＵＳＣＨで送信される上りデータ信号、ＰＵＣＣＨ及び／又はＰＵＳＣＨで送信される上り制御信号等のスケジューリングを制御する。なお、制御部３０１は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるコントローラ、制御回路又は制御装置とすることができる。
送信信号生成部３０２は、制御部３０１からの指示に基づいて、ＤＬ信号（下りデータ信号、下り制御信号を含む）を生成して、マッピング部３０３に出力する。具体的には、送信信号生成部３０２は、ユーザデータを含む下りデータ信号（ＰＤＳＣＨ）を生成して、マッピング部３０３に出力する。また、送信信号生成部３０２は、ＤＣＩ（ＵＬグラント）を含む下り制御信号（ＰＤＣＣＨ／ＥＰＤＣＣＨ）を生成して、マッピング部３０３に出力する。また、送信信号生成部３０２は、ＣＲＳ、ＣＳＩ−ＲＳなどの下り参照信号を生成して、マッピング部３０３に出力する。
送信信号生成部３０２は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明される信号生成器、信号生成回路又は信号生成装置とすることができる。
マッピング部３０３は、制御部３０１からの指示に基づいて、送信信号生成部３０２で生成されたＤＬ信号を、所定の無線リソースにマッピングして、送受信部１０３に出力する。マッピング部３０３は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるマッパー、マッピング回路又はマッピング装置とすることができる。
受信信号処理部３０４は、ユーザ端末２０から送信されるＵＬ信号（ＨＡＲＱ−ＡＣＫ、ＰＵＳＣＨ等）に対して、受信処理（例えば、デマッピング、復調、復号など）を行う。処理結果は、制御部３０１に出力される。
受信信号処理部３０４は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明される信号処理器、信号処理回路又は信号処理装置、並びに、測定器、測定回路又は測定装置から構成することができる。
＜ユーザ端末＞
図１０は、本発明の一実施形態に係るに係るユーザ端末の全体構成の一例を示す図である。ユーザ端末２０は、ＭＩＭＯ伝送のための複数の送受信アンテナ２０１と、アンプ部２０２と、送受信部２０３と、ベースバンド信号処理部２０４と、アプリケーション部２０５と、を備えている。なお、送受信部２０３は、送信部及び受信部から構成されてもよい。
複数の送受信アンテナ２０１で受信された無線周波数信号は、それぞれアンプ部２０２で増幅される。各送受信部２０３はアンプ部２０２で増幅された下り信号を受信する。送受信部２０３は、受信信号をベースバンド信号に周波数変換して、ベースバンド信号処理部２０４に出力する。
送受信部（受信部）２０３は、ＤＬデータ信号（例えば、ＰＤＳＣＨ）や、ＤＬ制御信号（例えば、ＰＤＣＣＨ等）を受信する。また、送受信部（送信部）２０３は、ＵＬ制御信号や、ＵＬグラント／ＨＡＲＱ−ＡＣＫに対するＰＵＳＣＨを送信する。なお、送受信部２０３は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるトランスミッター／レシーバー、送受信回路又は送受信装置とすることができる。
ベースバンド信号処理部２０４は、入力されたベースバンド信号に対して、ＦＦＴ処理や、誤り訂正復号、再送制御の受信処理などを行う。下りリンクのユーザデータは、アプリケーション部２０５に転送される。アプリケーション部２０５は、物理レイヤやＭＡＣレイヤより上位のレイヤに関する処理などを行う。また、下りリンクのデータのうち、報知情報もアプリケーション部２０５に転送される。
一方、上りリンクのユーザデータについては、アプリケーション部２０５からベースバンド信号処理部２０４に入力される。ベースバンド信号処理部２０４では、再送制御の送信処理（例えば、ＨＡＲＱの送信処理）や、チャネル符号化、プリコーディング、離散フーリエ変換（ＤＦＴ：Discrete Fourier Transform）処理、ＩＦＦＴ処理などが行われて各送受信部２０３に転送される。送受信部２０３は、ベースバンド信号処理部２０４から出力されたベースバンド信号を無線周波数帯に変換して送信する。送受信部２０３で周波数変換された無線周波数信号は、アンプ部２０２により増幅され、送受信アンテナ２０１から送信される。
図１１は、本実施形態に係るユーザ端末の機能構成の一例を示す図である。なお、図１１においては、本実施形態における特徴部分の機能ブロックを主に示しており、ユーザ端末２０は、無線通信に必要な他の機能ブロックも有しているものとする。図１１に示すように、ユーザ端末２０が有するベースバンド信号処理部２０４は、制御部４０１と、送信信号生成部４０２と、マッピング部４０３と、受信信号処理部４０４と、を備えている。
制御部４０１は、無線基地局１０から送信された下り制御信号（ＰＤＣＣＨ／ＥＰＤＣＣＨで送信された信号）及び下りデータ信号（ＰＤＳＣＨで送信された信号）を、受信信号処理部４０４から取得する。制御部４０１は、下り制御信号や、下りデータ信号に対する再送制御の要否を判定した結果などに基づいて、上り制御信号（例えば、送達確認信号（ＨＡＲＱ−ＡＣＫ）など）や上りデータ信号の生成を制御する。具体的には、制御部４０１は、送信信号生成部４０２、マッピング部４０３及び受信信号処理部４０４の制御を行うことができる。
制御部４０１は、ＵＬ信号に対してＯＦＤＭＡベースの送信及び／又はＳＣ−ＦＤＭＡベースの送信を所定条件に応じて適用する（切り替える）ことができる。例えば、制御部４０１は、無線基地局から送信される情報に基づいてＯＦＤＭＡベースの送信及び／又はＳＣ−ＦＤＭＡベースの送信を制御することができる。また、制御部４０１は、ＯＦＤＭＡベースの送信とＳＣ−ＦＤＭＡベースの送信に対して、参照信号の配置位置を変更するように制御することができる。
また、制御部４０１は、ＯＦＤＭＡベースの送信を行う場合、同じサブフレームで上り制御チャネルと上り共有チャネルを周波数分割多重して送信するように制御することができる。また、制御部４０１は、上り共有チャネルにＯＦＤＭＡベースの送信を適用し、上り制御チャネルにＳＣ−ＦＤＭＡベースの送信を適用し、且つ上り共有チャネルと上り制御チャネルを時間分割多重するように制御することができる。
また、制御部４０１は、ＯＦＤＭＡベースの送信を適用して、上り制御情報を上り共有チャネルで送信する場合、上り制御情報と参照信号を周波数多重して送信するように制御することができる。また、制御部４０１は、ＯＦＤＭＡベースの送信とＳＣ−ＦＤＭＡベースの送信に対して、異なる送信電力制御を適用することができる。また、制御部４０１は、ＵＬの送信電力、送信する信号の種類、及び送信方法の少なくともいずれか一つに基づいてＯＦＤＭＡベースの送信又はＳＣ−ＦＤＭＡベースの送信のいずれかを選択することができる。また、制御部４０１は、連続するＰＲＢが割当てられる場合、特定のＵＬ信号に対して所定条件に関わらずＳＣ−ＦＤＭＡベースの送信を適用することができる。
なお、制御部４０１は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるコントローラ、制御回路又は制御装置とすることができる。
送信信号生成部４０２は、制御部４０１からの指示に基づいて、ＵＬ信号を生成して、マッピング部４０３に出力する。例えば、送信信号生成部４０２は、制御部４０１からの指示に基づいて、送達確認信号（ＨＡＲＱ−ＡＣＫ）やチャネル状態情報（ＣＳＩ）等の上り制御信号を生成する。
また、送信信号生成部４０２は、制御部４０１からの指示に基づいて上りデータ信号を生成する。例えば、送信信号生成部４０２は、無線基地局１０から通知される下り制御信号にＵＬグラントが含まれている場合に、制御部４０１から上りデータ信号の生成を指示される。送信信号生成部４０２は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明される信号生成器、信号生成回路又は信号生成装置とすることができる。
マッピング部４０３は、制御部４０１からの指示に基づいて、送信信号生成部４０２で生成された上り信号（上り制御信号及び／又は上りデータ）を無線リソースにマッピングして、送受信部２０３へ出力する。マッピング部４０３は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるマッパー、マッピング回路又はマッピング装置とすることができる。
受信信号処理部４０４は、ＤＬ信号（例えば、無線基地局から送信された下り制御信号、ＰＤＳＣＨで送信された下りデータ信号等）に対して、受信処理（例えば、デマッピング、復調、復号など）を行う。受信信号処理部４０４は、無線基地局１０から受信した情報を、制御部４０１に出力する。受信信号処理部４０４は、例えば、報知情報、システム情報、ＲＲＣシグナリング、ＤＣＩなどを、制御部４０１に出力する。
受信信号処理部４０４は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明される信号処理器、信号処理回路又は信号処理装置、並びに、測定器、測定回路又は測定装置から構成することができる。また、受信信号処理部４０４は、本発明に係る受信部を構成することができる。
なお、上記実施形態の説明に用いたブロック図は、機能単位のブロックを示している。これらの機能ブロック（構成部）は、ハードウェア及びソフトウェアの任意の組み合わせによって実現される。また、各機能ブロックの実現手段は特に限定されない。すなわち、各機能ブロックは、物理的に結合した１つの装置により実現されてもよいし、物理的に分離した２つ以上の装置を有線又は無線で接続し、これら複数の装置により実現されてもよい。
例えば、無線基地局１０やユーザ端末２０の各機能の一部又は全ては、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＰＬＤ（Programmable Logic Device）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などのハードウェアを用いて実現されても良い。また、無線基地局１０やユーザ端末２０は、プロセッサ（ＣＰＵ：Central Processing Unit）と、ネットワーク接続用の通信インターフェースと、メモリと、プログラムを保持したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体と、を含むコンピュータ装置によって実現されてもよい。つまり、本発明の一実施形態に係る無線基地局、ユーザ端末などは、本発明に係る無線通信方法の処理を行うコンピュータとして機能してもよい。
ここで、プロセッサやメモリなどは情報を通信するためのバスで接続される。また、コンピュータ読み取り可能な記録媒体は、例えば、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable ＲＯＭ）、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc−ＲＯＭ）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ハードディスクなどの記憶媒体である。また、プログラムは、電気通信回線を介してネットワークから送信されても良い。また、無線基地局１０やユーザ端末２０は、入力キーなどの入力装置や、ディスプレイなどの出力装置を含んでいてもよい。
無線基地局１０及びユーザ端末２０の機能構成は、上述のハードウェアによって実現されてもよいし、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールによって実現されてもよいし、両者の組み合わせによって実現されてもよい。プロセッサは、オペレーティングシステムを動作させてユーザ端末の全体を制御する。また、プロセッサは、記憶媒体からプログラム、ソフトウェアモジュールやデータをメモリに読み出し、これらに従って各種の処理を実行する。
ここで、当該プログラムは、上記の各実施形態で説明した各動作を、コンピュータに実行させるプログラムであれば良い。例えば、ユーザ端末２０の制御部４０１は、メモリに格納され、プロセッサで動作する制御プログラムによって実現されてもよく、他の機能ブロックについても同様に実現されてもよい。
また、ソフトウェア、命令などは、伝送媒体を介して送受信されてもよい。例えば、ソフトウェアが、同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア及びデジタル加入者回線（ＤＳＬ）などの有線技術及び／又は赤外線、無線及びマイクロ波などの無線技術を使用してウェブサイト、サーバ、又は他のリモートソースから送信される場合、これらの有線技術及び／又は無線技術は、伝送媒体の定義内に含まれる。
なお、本明細書で説明した用語及び／又は本明細書の理解に必要な用語については、同一の又は類似する意味を有する用語と置き換えてもよい。例えば、チャネル及び／又はシンボルは信号（シグナリング）であってもよい。また、信号はメッセージであってもよい。また、コンポーネントキャリア（ＣＣ）は、キャリア周波数、セルなどと呼ばれてもよい。
また、本明細書で説明した情報、パラメータなどは、絶対値で表されてもよいし、所定の値からの相対値で表されてもよいし、対応する別の情報で表されてもよい。例えば、無線リソースはインデックスで指示されるものであってもよい。
本明細書で説明した情報、信号などは、様々な異なる技術のいずれかを使用して表されてもよい。例えば、上記の説明全体に渡って言及され得るデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、チップなどは、電圧、電流、電磁波、磁界若しくは磁性粒子、光場若しくは光子、又はこれらの任意の組み合わせによって表されてもよい。
本明細書で説明した各態様／実施形態は単独で用いてもよいし、組み合わせて用いてもよいし、実行に伴って切り替えて用いてもよい。また、所定の情報の通知（例えば、「Ｘであること」の通知）は、明示的に行うものに限られず、暗黙的に（例えば、当該所定の情報の通知を行わないことによって）行われてもよい。
情報の通知は、本明細書で説明した態様／実施形態に限られず、他の方法で行われてもよい。例えば、情報の通知は、物理レイヤシグナリング（例えば、ＤＣＩ（Downlink Control Information）、ＵＣＩ（Uplink Control Information））、上位レイヤシグナリング（例えば、ＲＲＣ（Radio Resource Control）シグナリング、ＭＡＣ（Medium Access Control）シグナリング、報知情報（ＭＩＢ（Master Information Block）、ＳＩＢ（System Information Block）））、その他の信号又はこれらの組み合わせによって実施されてもよい。また、ＲＲＣシグナリングは、ＲＲＣメッセージと呼ばれてもよく、例えば、ＲＲＣ接続セットアップ（RRCConnectionSetup）メッセージ、ＲＲＣ接続再構成（RRCConnectionReconfiguration）メッセージなどであってもよい。
本明細書で説明した各態様／実施形態は、ＬＴＥ（Long Term Evolution）、ＬＴＥ−Ａ（LTE-Advanced）、ＳＵＰＥＲ ３Ｇ、ＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄ、４Ｇ、５Ｇ、ＦＲＡ（Future Radio Access）、ＣＤＭＡ２０００、ＵＭＢ（Ultra Mobile Broadband）、ＩＥＥＥ ８０２．１１（Ｗｉ−Ｆｉ）、ＩＥＥＥ ８０２．１６（ＷｉＭＡＸ）、ＩＥＥＥ ８０２．２０、ＵＷＢ（Ultra-WideBand）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、その他の適切なシステムを利用するシステム及び／又はこれらに基づいて拡張された次世代システムに適用されてもよい。
本明細書で説明した各態様／実施形態の処理手順、シーケンス、フローチャートなどは、矛盾の無い限り、順序を入れ替えてもよい。例えば、本明細書で説明した方法については、例示的な順序で様々なステップの要素を提示しており、提示した特定の順序に限定されない。
以上、本発明について詳細に説明したが、当業者にとっては、本発明が本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではないということは明らかである。本発明は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。したがって、本明細書の記載は、例示説明を目的とするものであり、本発明に対して何ら制限的な意味を有するものではない。
本出願は、２０１５年８月２１日出願の特願２０１５−１６４１８８に基づく。この内容は、全てここに含めておく。

Claims (4)

  1. 上り共有チャネルを送信する送信部と、
    前記上り共有チャネルをスケジュールするための下り制御情報に基づいて、前記上り共有チャネルに離散フーリエ変換プリコーディングを適用するか否かを決定する制御部と、を有し、
    前記下り制御情報は、前記上り共有チャネルに割り当てられたリソースブロックをビットマップによって示す第１リソース割り当て方式と、前記上り共有チャネルに割り当てられたリソースブロックを開始リソースブロック番号及びリソースブロック数によって示す第２リソース割り当て方式と、の１つを用いて、前記上り共有チャネルをスケジュールするために用いられ、
    前記第１リソース割り当て方式は、前記離散フーリエ変換プリコーディングが適用されない上り共有チャネルにサポートされ、前記第２リソース割り当て方式は、前記離散フーリエ変換プリコーディングが適用されない上り共有チャネルと、前記離散フーリエ変換プリコーディングが適用される上り共有チャネルと、の両方にサポートされ、
    前記離散フーリエ変換プリコーディングが前記上り共有チャネルに適用される場合、前記制御部は、復調用参照信号としてＣＡＺＡＣ系列を用い、
    前記離散フーリエ変換プリコーディングが前記上り共有チャネルに適用されない場合、前記制御部は、前記復調用参照信号としてＣＡＺＡＣ系列を用いないことを特徴とするユーザ端末。
  2. 前記制御部は、上り制御情報及び前記復調用参照信号を時間分割多重して送信することを特徴とする請求項１に記載のユーザ端末。
  3. ユーザ端末の無線通信方法であって、
    上り共有チャネルを送信する工程と、
    前記上り共有チャネルをスケジュールするための下り制御情報に基づいて、前記上り共有チャネルに離散フーリエ変換プリコーディングを適用するか否かを決定する工程と、を有し、
    前記下り制御情報は、前記上り共有チャネルに割り当てられたリソースブロックをビットマップによって示す第１リソース割り当て方式と、前記上り共有チャネルに割り当てられたリソースブロックを開始リソースブロック番号及びリソースブロック数によって示す第２リソース割り当て方式と、の１つを用いて、前記上り共有チャネルをスケジュールするために用いられ、
    前記第１リソース割り当て方式は、前記離散フーリエ変換プリコーディングが適用されない上り共有チャネルにサポートされ、前記第２リソース割り当て方式は、前記離散フーリエ変換プリコーディングが適用されない上り共有チャネルと、前記離散フーリエ変換プリコーディングが適用される上り共有チャネルと、の両方にサポートされ、
    前記離散フーリエ変換プリコーディングが前記上り共有チャネルに適用される場合、復調用参照信号としてＣＡＺＡＣ系列が用いられ、
    前記離散フーリエ変換プリコーディングが前記上り共有チャネルに適用されない場合、前記復調用参照信号としてＣＡＺＡＣ系列が用いられないことを特徴とする無線通信方法。
  4. 上り共有チャネルを受信する受信部と、
    前記上り共有チャネルに離散フーリエ変換プリコーディングを適用するか否かに基づいて、前記上り共有チャネルをスケジュールするための下り制御情報の送信を制御する制御部と、を有し、
    前記下り制御情報は、前記上り共有チャネルに割り当てられたリソースブロックをビットマップによって示す第１リソース割り当て方式と、前記上り共有チャネルに割り当てられたリソースブロックを開始リソースブロック番号及びリソースブロック数によって示す第２リソース割り当て方式と、の１つを用いて、前記上り共有チャネルをスケジュールするために用いられ、
    前記第１リソース割り当て方式は、前記離散フーリエ変換プリコーディングが適用されない上り共有チャネルにサポートされ、前記第２リソース割り当て方式は、前記離散フーリエ変換プリコーディングが適用されない上り共有チャネルと、前記離散フーリエ変換プリコーディングが適用される上り共有チャネルと、の両方にサポートされ、
    前記離散フーリエ変換プリコーディングが前記上り共有チャネルに適用される場合、復調用参照信号としてＣＡＺＡＣ系列が用いられ、
    前記離散フーリエ変換プリコーディングが前記上り共有チャネルに適用されない場合、前記復調用参照信号としてＣＡＺＡＣ系列が用いられないことを特徴とする無線基地局。
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