将来の無線通信システム(例えば、LTE Rel.14、15以降、5G、NRなど)では、単一のニューメロロジーではなく、複数のニューメロロジーを導入することが検討されている。
なお、ニューメロロジーとは、あるRAT(Radio Access Technology)における信号のデザイン、RATのデザインなどを特徴付ける通信パラメータのセットを意味してもよく、サブキャリア間隔(SCS:SubCarrier-Spacing)、シンボル長、サイクリックプリフィクス長、サブフレーム長など、周波数方向及び/又は時間方向に関するパラメータであってもよい。例えば、将来の無線通信システムでは、15kHz、30kHz、60kHz、120kHz、240kHzなどの複数のSCS間隔がサポートされてもよい。
また、将来の無線通信システムでは、複数のニューメロロジーのサポートなどに伴い、既存のLTEシステム(LTE Rel.13以前)と同一及び/又は異なる時間単位(例えば、サブフレーム、スロット、ミニスロット、サブスロット、送信時間間隔(TTI:Transmission Time Interval)、ショートTTI、無線フレームなどともいう)を導入することが検討されている。
なお、TTIとは、送受信データのトランスポートブロック、コードブロック、及び/又はコードワードなどを送受信する時間単位のことを表してもよい。TTIが与えられたとき、実際にデータのトランスポートブロック、コードブロック、及び/又はコードワードがマッピングされる時間区間(シンボル数)は、当該TTIよりも短くてもよい。
例えば、TTIが所定数のシンボル(例えば、14シンボル)で構成される場合、送受信データのトランスポートブロック、コードブロック、及び/又はコードワード、などは、その中の1から所定数のシンボル区間で送受信されるものとすることができる。送受信データのトランスポートブロック、コードブロック、及び/又はコードワードを送受信するシンボル数がTTIを構成するシンボル数よりも小さい場合、TTI内でデータをマッピングしないシンボルには、参照信号、制御信号などをマッピングすることができる。
サブフレームは、ユーザ端末(例えば、UE:User Equipment)が利用する(及び/又は設定された)ニューメロロジーに関係なく、所定の時間長(例えば、1ms)を有する時間単位としてもよい。
一方、スロットは、UEが利用するニューメロロジーに基づく時間単位であってもよい。例えば、サブキャリア間隔が15kHz又は30kHzである場合、1スロットあたりのシンボル数は、7又は14シンボルであってもよい。サブキャリア間隔が60kHz以上の場合、1スロットあたりのシンボル数は、14シンボルであってもよい。また、スロットには、複数のミニ(サブ)スロットが含まれてもよい。
一般に、サブキャリア間隔とシンボル長とは逆数の関係にある。このため、スロット(又はミニ(サブ)スロット)あたりのシンボル数が同一であれば、サブキャリア間隔が高く(広く)なるほどスロット長は短くなるし、サブキャリア間隔が低く(狭く)なるほどスロット長が長くなる。なお、「サブキャリア間隔が高い」とは、「サブキャリア間隔が広い」と言い換えられてもよく、「サブキャリア間隔が低い」とは、「サブキャリア間隔が狭い」と言い換えられてもよい。
このような将来の無線通信システムでは、既存のLTEシステム(例えば、LTE Rel.8-13)のPUCCH(Physical Uplink Control Channel)フォーマットよりも短い期間(short duration)で構成されるUL制御チャネル(以下、ショートPUCCHともいう)、及び/又は、当該短い期間よりも長い期間(long duration)で構成されるUL制御チャネル(以下、ロングPUCCHともいう)をサポートすることが検討されている。
ショートPUCCH(short PUCCH、shortened PUCCH)は、あるSCSにおける所定数のシンボル(例えば、1又は2シンボル)で構成される。当該ショートPUCCHでは、上り制御情報(UCI:Uplink Control Information)と参照信号(RS:Reference Signal)とが時分割多重(TDM:Time Division Multiplexing)されてもよいし、周波数分割多重(FDM:Frequency Division Multiplexing)されてもよい。RSは、例えば、UCIの復調に用いられる復調用参照信号(DMRS:DeModulation Reference Signal)であってもよい。
ショートPUCCHの各シンボルのSCSは、データチャネル用のシンボル(以下、データシンボルともいう)のSCSと同一であってもよいし、より高くてもよい。データチャネルは、例えば、下りデータチャネル(PDSCH:Physical Downlink Shared Channel)、上りデータチャネル(PUSCH:Physical Uplink Shared Channel)などであってもよい。
ショートPUCCHは、より高い(大きい、広い)SCS(例えば、60kHz)のPUCCHと呼ばれてもよい。なお、1つのショートPUCCHが送信される時間単位は、ショートTTIと呼ばれてもよい。
ショートPUCCHでは、マルチキャリア波形(例えば、サイクリックプレフィックスOFDM(CP-OFDM:Cyclic Prefix Orthogonal Frequency Division Multiplexing)ベースの波形)が用いられてもよいし、シングルキャリア波形(例えば、DFT拡散OFDM(DFT-S-OFDM:Discrete Fourier Transform Spread Orthogonal Frequency Division Multiplexing)ベースの波形)が用いられてもよい。
なお、波形は、伝送方式、多重方式、変調方式、アクセス方式、波形方式などと呼ばれてもよい。また、波形は、OFDM波形に対するDFTプリコーディング(スプレッディング)の適用有無で特徴付けられてもよい。例えば、CP-OFDMはDFTプリコーディングを適用しない波形(信号)と呼ばれてもよいし、DFT-S-OFDMはDFTプリコーディングを適用する波形(信号)と呼ばれてもよい。また、「波形」は「波形の信号」、「波形に従う信号」、「信号の波形」、「信号」などで読み替えられてもよい。
図1A及び1Bは、将来の無線通信システムにおけるショートPUCCH構成の一例を示す図である。本例では、それぞれサブキャリア間隔Δf=f0(例えば、15kHz)の14シンボルで1スロットが構成される例を示すが、1スロットに含まれるシンボル数はこれに限られない。
図1A及び1Bでは、ショートPUCCHが、スロットの最後から所定数のシンボル(ここでは、1又は2シンボル)に配置(マッピング)されている。また、ショートPUCCHは、1つ以上の周波数リソース(例えば、1つ以上の物理リソースブロック(PRB:Physical Resource Block))に配置される。
図1Aに示すように、ショートPUCCHにおいて、複数のシンボルにUCIとRSとがTDMされてもよい。当該ショートPUCCHでは、UCIとRSとがそれぞれ異なるシンボルに配置される。当該ショートPUCCHには、マルチキャリア波形(例えば、OFDM波形)又はシングルキャリア波形(例えば、DFT-s-OFDM波形)を適用できる。
一方、図1Bに示すように、ショートPUCCHは、スロットを構成するSCS(=f0)より高いSCS(例えば、2f0)の複数のシンボルにおいて、UCIとRSとがTDMされてもよい。この場合、スロットの1シンボル(例えば、ロングシンボルと呼ばれてもよい)内に、より高いSCSの複数のシンボル(例えば、ショートシンボルと呼ばれてもよい)を配置できる。当該ショートPUCCHでは、UCIとRSとがそれぞれ異なるショートシンボルに配置される。当該ショートPUCCHには、マルチキャリア波形(例えば、OFDM波形)又はシングルキャリア波形(例えば、DFT-s-OFDM)を適用できる。
また、ショートPUCCHの1又は複数のシンボルにおいて、UCIとRSとがFDMされてもよい。当該ショートPUCCHでは、UCIとRSとが異なる周波数リソース(例えば、PRB、リソースユニット、リソースエレメント又はサブキャリアなど)に配置されてもよい。この場合、当該ショートPUCCHにシングルキャリア波形を適用するとピーク対平均電力比(PAPR:Peak to Average Power Ratio)が増大する恐れがあるため、マルチキャリア波形が好適である。
なお、図1A及び1BではショートPUCCHはスロットの最終シンボルにマッピングされる例を示したが、ショートPUCCHの位置はこれに限られない。例えば、ショートPUCCHの配置シンボルは、スロットの最初又は途中の所定数のシンボルであってもよい。
一方、ロングPUCCHは、ショートPUCCHよりもカバレッジを向上させるために、スロット内の複数のシンボルに渡って配置される。当該ロングPUCCHでは、UCIとRS(例えば、DMRS)とがTDMされてもよいし、FDMされてもよい。ロングPUCCHは、より低い(小さい、狭い)SCS(例えば、15kHz)のPUCCHと呼ばれてもよい。なお、1つのロングPUCCHが送信される時間単位は、ロングTTIと呼ばれてもよい。
ロングPUCCHは、ショートPUCCHと等しい数の周波数リソースで構成されてもよいし、電力増幅(power boosting)効果を得るため、ショートPUCCHよりも少ない数の周波数リソース(例えば、1又は2つのPRB)で構成されてもよい。また、ロングPUCCHは、ショートPUCCHと同一のスロット内に配置されてもよい。
ロングPUCCHでは、シングルキャリア波形(例えば、DFT-s-OFDM波形)が用いられてもよいし、マルチキャリア波形(例えば、OFDM波形)が用いられてもよい。また、ロングPUCCHには、スロット内の所定期間(例えば、ミニ(サブ)スロット)ごとに周波数ホッピングが適用されてもよい。
なお、ロングPUCCHは、既存のLTEシステム(例えば、LTE Rel.8-13)で規定されるPUCCHと異なるPUCCH(異なるフォーマットのPUCCH)であってもよい。
図2A及び2Bは、将来の無線通信システムにおけるロングPUCCH構成の一例を示す図である。本例では、それぞれサブキャリア間隔Δf=f0(例えば、15kHz)の14シンボルで1スロットが構成される例を示すが、1スロットに含まれるシンボル数はこれに限られない。
図2Aでは、UL信号(例えば、PUSCH及び/又はPUCCH)が送受信されるスロット(ULオンリースロット)の一例が示され、図2Bでは、所定数のシンボル(ここでは、先頭1シンボル)でDL信号(例えば、PDCCH)が送受信され、DLとULとの切り替え用のシンボル(ギャップ区間)が設けられ、残りのシンボルでUL信号(例えば、PUSCH及び/又はPUCCH)が送受信されるスロット(ULセントリックスロット)の一例が示される。なお、ロングPUCCHが適用可能なスロットは、ULオンリースロット、ULセントリックスロットに限られない。
図2Aに示すULオンリースロットでは、ロングPUCCHが、スロット内の全14シンボルにわたって配置される。図2Aに示すショートPUCCHでは、UCIが、拡散、繰り返し及び符号化の少なくとも1つにより、複数のUCIシンボル(ここでは、10シンボル)にわたりマッピングされる。
図2BのULセントリックスロットでは、ロングPUCCHが、スロット内のUL信号用の12シンボルにわたって配置される。図2Bに示すショートPUCCHでは、UCIが、拡散、繰り返し及び符号化の少なくとも1つにより、複数のUCIシンボル(ここでは、9シンボル)にわたりマッピングされる。
以下、単なる「PUCCH」という表記は、「ショートPUCCH及び/又はロングPUCCH」と読み替えられてもよい。
PUCCHは、スロット内でULデータチャネル(以下、PUSCHともいう)とTDM及び/又はFDMされてもよい。また、PUCCHは、スロット内でDLデータチャネル(以下、PDSCHともいう)及び/又はDL制御チャネル(以下、PDCCH:Physical Downlink Control Channelともいう)とTDM及び/又はFDMされてもよい。
NRにおいて、PUCCHに割り当てられるシンボル(PUCCH割り当てシンボル、PUCCHシンボルなどと呼ばれてもよい)の数は、スロット固有、セル固有、UE固有のいずれか又はこれらの組み合わせで決定され得る。PUCCHシンボル数を増やすほど通信可能距離が伸びると期待されるため、例えば基地局(例えば、eNB、gNB)遠方のUEほどシンボル数を増やすという運用が想定される。
このような様々な構成のUL制御チャネル(例えば、ショートPUCCH及び/又はロングPUCCHなど)をサポートする場合、これらのUL制御チャネルそれぞれについて、基地局側の受信(復号、検出なども含む)及び/又はUE側の送信アルゴリズムを実装する必要がある。
ところで、NRでは、PUCCHをスロット内の最後のULシンボル近傍にマッピングすることが検討されている。これにより、スケジューリングを簡単化することができるためである。また、NRでは、RSを先頭(前方)に配置して、UCIを後方に配置するPUCCH構成が検討されている。
受信機(例えば、基地局)は、シンボルごとにフーリエ変換(FFT:Fast Fourier Transform)処理を行うので、RSを先頭に配置すれば、UCIの復調より1シンボル早いタイミングでRSの復調及びチャネル推定処理を開始できる。このため、PUCCHの復号処理時間の短縮、ひいては通信の低遅延化に貢献できると期待されている。
図3A-3Dは、RSを先頭シンボルにマッピングするPUCCH構成の一例を示す図である。図3A-3Dは、それぞれ2、4、12及び14シンボルのPUCCHを示している。いずれのPUCCHも、割り当てられるシンボルのうちの先頭のシンボルにRSをマッピングするように構成されている。また、スロット内の最終シンボルがPUCCHの最終シンボルとなるようにマッピングされている。
図3A-3Dでは、異なる長さのPUCCHは、それぞれ別々のUEに利用される例が示されている。図3A-3DのPUCCHは、それぞれUE1-UE4に利用される。本例では、これらのPUCCHが同じタイミングで送信されることを想定して、あるUEのRSと別のUEのUCIとが衝突しないように、少なくとも1つのPUCCHでRSが送信されるシンボルのUCIがパンクチャされている。これにより、RSを用いた測定精度の劣化を抑制できる。
なお、パンクチャは、例えば、所定のリソースが利用できるものと想定してULデータを生成した後、当該リソース分データを間引く処理のことをいう。本明細書におけるパンクチャは、レートマッチングと読み替えられてもよい。レートマッチングは、例えば、所定のリソースにデータをマッピングできないものと想定して、少ないULデータ量で信号を生成して他のリソースにマッピングする処理のことをいう。
例えば、図3Aの2シンボルPUCCHにおいてスロット内の最終シンボルの1つ前のシンボルは、図3B-3DのそれぞれのPUCCHでパンクチャされている(パンクチャード)。同様に、スロット内の最終シンボルの3つ前、11個前のシンボルでも、UCIがマッピングされないようにパンクチャされている。
このように、シンボル数(時間リソースの長さ)が異なるPUCCHを用いる場合、単純なマッピング方法を用いると、多数のUCIシンボルがパンクチャされてしまうため、効率的にUCIを送信できないという課題がある。この場合、通信スループット、周波数利用効率などの劣化が生じる。
ここで、本発明者らは、RSをUCIより前に配置することが必ずしも効果的ではないことに着目した。例えば、SCSが15kHzの場合、1シンボルは約66.67μsとなり、SCSが120kHzの場合、1シンボルは8.3usとなる。このようにSCSが高い場合、1シンボルの時間が短いため、RSをUCIより前に配置しても遅延の低減にはあまり寄与しない。また、RS及びUCIを両方とも受信してからでないと復調処理を開始できない場合(例えば、最尤検出(MLD:Maximum Likelihood Detection)を行う場合)には、RSをUCIより前に配置する利点は小さい。
そこで、本発明者らは、シンボル数が異なるPUCCHを用いる場合であっても、UCIシンボルのパンクチャを抑制する方法を検討し、本発明に至った。本発明の一態様によれば、所定のPUCCH構成において、他のPUCCH構成と同じシンボル位置でRSを送信するため、RSの干渉低減のためのUCIのパンクチャを抑制できる。
以下、本発明に係る実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。各実施形態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。
なお、以下の各実施形態では、「シンボル(シンボル位置)」は、所定のニューメロロジー(例えば、所定値のSCS)を想定した「シンボル(シンボル位置)」(時間リソース)を意味してもよい。
また、UEは、1つ以上のSCS(例えば、15kHz、30kHz、60kHz、120kHz、240kHzなど)をサポートするものとする。以下では、1スロット内の通常のシンボル(例えば、データ用のシンボル(データシンボル))のSCS(Δf)がf0(例えば、15kHz)である場合を想定するが、これに限られない。なお、1スロット内の通常のシンボル(例えば、データシンボル)のSCSは、基準SCSと呼ばれてもよい。
(無線通信方法)
<第1の実施形態>
本発明の第1の実施形態では、UEは、同じシンボル位置でRSを送信する(RSを割り当てる)複数のPUCCH構成のいずれかを用いてUCIを送信する。ここで、PUCCH構成は、UCI及び/又はUCI用参照信号(例えば、復調用参照信号)に関するリソース構成であってもよく、PUCCHフォーマットなどと呼ばれてもよい。
[RSの位置]
複数のPUCCH構成において、RSは、PUCCH割り当てシンボルの最終シンボルにマッピングされてもよい。PUCCH割り当てシンボルとは、所定のPUCCH構成でUCI及び/又はUCI用RSのマッピングに利用できる1つ以上のシンボルのことをいう。
PUCCHシンボル数の異なる(PUCCH構成の異なる)UEのPUCCH多重は、RSのマッピング位置が同じとなるように行われることが好ましい。これにより、PUCCHシンボル数に関わらず、同じシンボル位置にRSがマッピングされる。
図4A-4Dは、第1の実施形態に係るPUCCH構成の一例を示す図である。図4A-4Dは、それぞれ2、4、12及び14シンボルのPUCCHを示している。いずれのPUCCHも、割り当てられるシンボルのうちの最終シンボル(nシンボルPUCCHであれば、n番目のシンボル)にRSをマッピングするように構成されている。
図4A-4Dに示したような異なるシンボル数のPUCCHは、それぞれ別々のUEに利用されてもよい。例えば、図4A-4DのPUCCHは、それぞれUE1-UE4に利用されてもよい。
なお、1つのUCIのペイロードは、複数シンボルに拡散してマッピングされてもよいし、複数シンボルにわたって繰り返しマッピングされてもよいし、複数シンボルにわたって符号化されてもよい。
所定のPUCCH構成において、RSは、PUCCHシンボルのうち最終シンボル以外のシンボルにマッピングされてもよい。PUCCHシンボル数が所定の値Xを超える場合、所定のシンボルを基準として所定の値Xの整数倍だけ前及び/又は後ろのシンボルにRSがマッピングされてもよい。
例えば、PUCCHシンボル数が所定の値Xを超える場合、PUCCHシンボルの最終シンボルから前方に(時間的に早い方に)Xの整数倍個のシンボルごとにRSがマッピングされる構成としてもよい。この場合、PUCCHシンボルの末尾から(Xの整数倍+1)番目のシンボルにRSがマッピングされる(最終シンボルは末尾から1番目)。マッピングされるRSの個数は、ceil(PUCCHシンボル数/X)で求められる(ここで、ceil()は天井関数)。
このような構成によれば、必要に応じて(例えば、PUCCHの長さに応じて)RS密度を増やすことができ、チャネル推定精度の向上が可能になる。
なお、上記の閾値Xは、PUCCHシンボルに関する閾値、RSシンボル周期などと呼ばれてもよい。
図5A-5Dは、PUCCHシンボル数が所定の値を超える場合にRSの個数が増える構成の一例を示す図である。図5A-5Dは、それぞれ図4A-4Dと同様のシンボル数のPUCCHを示している。ただし、PUCCHシンボル数が所定の値X(=4)を超える場合、PUCCHシンボルの最終シンボルから前方にXシンボルごとにRSがマッピングされる点が異なる。
本例では、PUCCHシンボル数が4以下の場合は、図5A及び5Bのように、最終シンボルのみにRSがマッピングされる。一方、そうでない場合は、図5C及び5Dのように、最終シンボルのシンボル番号を#zとすると、#z-X、#z-2X、…、のシンボル番号の位置にRSがマッピングされる。
図6A-6Dは、PUCCHシンボル数が所定の値を超える場合にRSの個数が増える構成の別の一例を示す図である。図6A-6Dは、それぞれ図4A-4Dと同様のシンボル数のPUCCHを示している。ただし、PUCCHシンボル数が所定の値X(=7)を超える場合、PUCCHシンボルの最終シンボルから前方にXシンボルごとにRSがマッピングされる点が異なる。
本例では、PUCCHシンボル数が7以下の場合は、図6A及び6Bのように、最終シンボルのみにRSがマッピングされる。一方、そうでない場合は、図6C及び6Dのように、最終シンボルのシンボル番号を#zとすると、#z-X、#z-2X、…、のシンボル番号の位置にRSがマッピングされる。図5及び図6から理解できるように、Xが大きくなるほど、RSのオーバヘッドを低減することができる。
なお、1つのPUCCHの中で複数のRSがマッピング可能である場合には、一部のRSをマッピングしない構成としてもよい。
また、図4-図6の例では、PUCCHのSCSが基準SCS(例えば、データシンボルのSCS)と同じ例を示したが、これに限られない。例えば、PUCCHのSCSは基準SCSより広くてもよく、この場合、上述のPUCCHシンボル数を、PUCCHのSCSに対応するシンボル(例えば、ショートシンボル)の数と読み替えてもよい。
図7A-7Dは、PUCCHのSCSが基準SCSより広い場合のPUCCH構成の一例を示す図である。図7A-7Dは、それぞれ2、4、8及び4シンボル(図中のショートシンボル)のPUCCHを示している。図7A-7Dにおいて、PUCCHのSCSは、それぞれ2f0、4f0、8f0及び2f0である。また、上述したXは、4であるものとする。
図7A-7Cでは、PUCCHシンボル数が、PUCCHのSCSを基準SCSで割った値以下であるため、通常のシンボル期間内にPUCCHをマッピングできる。図7Dでは、PUCCHシンボル数が、PUCCHのSCSを基準SCSで割った値より大きいため、複数の通常のシンボル期間(ここでは2シンボル)内にPUCCHをマッピングできる。
[複数のPUCCHの多重]
複数のUEに対するPUCCHの多重方法について説明する。ここでは、上述したPUCCH構成(PUCCHシンボル数が所定の値Xを超える場合に、PUCCHシンボルの最終シンボルから前方にXの整数倍個のシンボルごとにRSがマッピングされるPUCCH構成)を想定して説明するが、これに限られない。また、本明細書では、以下、特筆しない場合X=4として説明するが、Xの値はこれに限られない。
以下、(1)PUCCHシンボル数がX以上のPUCCHの多重、(2)PUCCHシンボル数がX未満のPUCCHの多重、(3)PUCCHシンボル数がX以上のPUCCHとPUCCHシンボル数がX未満のPUCCHとの多重、の順で説明する。なお、以降では、簡単のため、1つのPUCCHを「ユニット」と呼称する。複数のユニットは、同じ周波数リソース(例えば、PRB)で送信されると想定される。
{PUCCHシンボル数がX以上のPUCCHの多重}
図8は、PUCCHシンボル数がX以上のPUCCHの多重の一例を示す図である。本例では、4シンボルから成るユニット1-3が、12シンボルから成るユニット4と多重されている。シンボル数の少ないユニット1-3のRSは、それぞれシンボル数の多いユニット4のRSの一部と同じシンボルにマッピングされている。なお、以下、本明細書の多重の例において、特筆しない場合には、ユニット1のシンボルはスロットの最終シンボルを含むものとする。
シンボル数の少ないユニットは、シンボル数の多いユニットの最終シンボルのRSと同じシンボルにRSがマッピングされるように多重されてもよいし(ユニット1及び4)、シンボル数の多いユニットの最終シンボルでないシンボルのRSと同じシンボルにRSがマッピングされるように多重されてもよい(ユニット2又は3、及び4)。
TDMされるUCIは、それぞれ別のUEに対するUCIであってもよいし(例えば、ユニット1-3はそれぞれUE1-3に対応)、同じUEに対するUCIであってもよい(例えば、ユニット1-3はUE1に対応)。後者の場合、1つのUEが利用する複数のサービングセルに関するUCIがTDMされてもよいし、MIMO(Multi-Input Multi-Output)の複数レイヤのUCIがTDMされてもよい。
図9は、PUCCHシンボル数がX以上のPUCCHの多重の別の一例を示す図である。本例では、4シンボルから成るユニット1及び8シンボルから成るユニット2が、12シンボルから成るユニット3と多重されている。シンボル数の少ないユニット1-2のRSは、それぞれシンボル数の多いユニット3のRSの一部と同じシンボルにマッピングされている。
ここで、ユニット2は、Xの値に依らずPUCCHの最終シンボルのみにRSをマッピングする構成であるものとする。この場合、図9に示すように、ユニット3のRSと同じシンボルに位置するユニット2のUCIは、パンクチャされてもよい。このように、PUCCHの一部のUCIシンボルは、パンクチャされてもよい。
図10は、PUCCHシンボル数がX以上のPUCCHの多重のさらに別の一例を示す図である。本例は、図8の例と類似しているが、ユニット2及び3が同じUCIを送信する点が異なる。複数のユニット(ここではユニット2及び3)にわたり、1つのUCIが、拡散、繰り返し及び符号化の少なくとも1つによりマッピングされる。基地局は、ユニット2及び3について、これらに含まれる複数のRSを用いてチャネル推定精度を向上でき、受信品質を改善できる。
{PUCCHシンボル数がX未満のPUCCHの多重}
図11は、PUCCHシンボル数がX未満のPUCCHの多重の一例を示す図である。本例では、2シンボルから成るユニット1-3が互いに多重されている。なお、PUCCHシンボルは、ユニット1のように時間的に連続するシンボルで構成されてもよいし、ユニット2及び3のように時間的に不連続なシンボルで構成されてもよい。ユニット1-3のRSは、同じシンボル(ここでは、PUCCHの最終シンボル)にマッピングされている。同じシンボルにマッピングされる複数のRSは、符号分割多重(CDM:Code Division Multiplexing)されてもよい。
PUCCHシンボル数がX未満のユニットは、複数のユニット間でUCIシンボルの位置が異なるようにマッピングされることが好ましい。図11の場合、ユニット1-3のUCIは、それぞれスロット内最終シンボルの1つ前、2つ前及び3つ前にマッピングされている。このように、UCIシンボルをユニット間で1シンボルずつずらす構成によれば、X-1個のユニットのUCIをTDMすることができる。
なお、本明細書において、PUCCHシンボル数は、実際にUCI及び/又はRSがマッピングされるPUCCHシンボル数(パンクチャドシンボルを除いたPUCCHシンボル数)で読み替えられてもよい。例えば、図11におけるユニット2は、最終シンボルを含む3シンボルから成り、2シンボル分のUCIから1シンボル分がパンクチャされるユニットであってもよい。また、図11におけるユニット3は、最終シンボルを含む4シンボルから成り、3シンボル分のUCIから2シンボル分がパンクチャされてUCIがマッピングされるユニットであってもよい。
TDMされるUCIは、それぞれ別のUEに対するUCIであってもよいし(例えば、ユニット1-3はそれぞれUE1-3に対応)、同じUEに対するUCIであってもよい(例えば、ユニット1-3はUE1に対応)。
なお、ユニット内のUCIシンボル数は1より大きくてもよく。ユニットごとにUCIシンボル数(言い換えると、PUCCH内のUCI密度(又はRS密度))は異なってもよい。つまり、異なるシンボル数のユニットが多重されてもよい。
図12は、PUCCHシンボル数がX未満のPUCCHの多重の別の一例を示す図である。本例では、2シンボルから成るユニット1及び3シンボルから成るユニット2が互いに多重されている。ユニット1-2のRSは、同じシンボル(ここでは、PUCCHの最終シンボル)にマッピングされている。
図12の場合、ユニット1のUCIは、スロット内最終シンボルの1つ前にマッピングされ、ユニット2のUCIは、当該最終シンボルの2つ前及び3つ前にマッピングされている。
なお、UCIが多重されるシンボルは、RSからXシンボル以上離れ、かつ他のユニットのRSと重複しないシンボルであってもよい。また、ユニット間で同じシンボルにUCIがマッピングされてもよい。
{PUCCHシンボル数がX以上のPUCCHとPUCCHシンボル数がX未満のPUCCHとの多重}
図13は、PUCCHシンボル数がX以上のPUCCHとPUCCHシンボル数がX未満のPUCCHとの多重の一例を示す図である。本例では、2シンボルから成るユニット1-3が互いに多重され、さらに12シンボルから成るユニット6と多重されている。また、4シンボルから成るユニット4-5も、ユニット6と多重されている。ここまで説明した多重方法を組み合わせることで、図13のような多重が実現できる。
なお、ここまで、少なくとも1つのユニット(PUCCH)のシンボルが、スロットの最終シンボルを含む例を示してきたが、全てのPUCCHシンボルがスロットの最終シンボルを含まない構成としてもよい。これにより、柔軟なスケジューリングが可能となる。
図14は、全てのPUCCHシンボルがスロットの最終シンボルを含まない場合の一例を示す図である。本例では、2シンボルから成るユニット1-3が互いに多重され、さらに4シンボルから成るユニット4と多重されている。これらのユニットのPUCCHシンボルの最終シンボルは、スロットの最終シンボルでない。
[PUCCH構成の判断]
UEは、PUCCHシンボル数を、ネットワーク(例えば、基地局)からの通知(設定、指示)により取得してもよい。UEは、PUCCHシンボル数に関する情報を、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、ブロードキャスト情報(MIB(Master Information Block)、SIB(System Information Block)など))、物理レイヤシグナリング(例えば、DCI)又はこれらの組み合わせにより通知されてもよい。PUCCHシンボル数に関する情報を用いることで、UEはUCI送信に用いるPUCCH構成を明確に特定できる。
PUCCHシンボル数に関する情報は、明示的なPUCCHシンボル数であってもよい。この場合、UEは、通知された情報に基づいてPUCCHシンボル数を決定し、当該PUCCHシンボル数に従ってPUCCHのUCI及びRSをマッピングしてもよい。
また、PUCCHシンボル数に関する情報は、PUCCHシンボル数(及び/又はPUCCHリソース)の候補の情報であってもよい。PUCCHシンボル数(及び/又はPUCCHリソース)の候補は、仕様で定められてもよい。UEは、通知された又は予め定められた候補の中から、UCI送信に用いるPUCCHシンボル数(及び/又はPUCCHリソース)を決定してもよい。
例えば、UEは、所定の信号(例えば、参照信号、同期信号など)の受信品質、所定の信号(例えば、ULデータ信号)のHARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest)再送回数などに基づいて、UCI送信に用いるPUCCHシンボル数(及び/又はPUCCHリソース)を決定してもよい。UEは、受信品質が悪い及び/又はHARQ再送回数が多い場合には、シンボル数の多いPUCCHリソースでUCIを送信するように判断してもよい。
RSシンボル周期Xの値は、上位レイヤシグナリング(例えば、RRCシグナリング、ブロードキャスト情報)、物理レイヤシグナリング(例えば、DCI)又はこれらの組み合わせにより通知されてもよいし、仕様で定められてもよい。
UEは、PUCCHシンボルのうち、所定の位置のシンボル(例えば、最終シンボル、先頭シンボルなど)にRSをマッピングすると想定してもよい。また、UEは、PUCCHシンボルのうち、上記所定の位置のシンボルの前方(及び/又は後方)にXの整数倍個のシンボルごとにRSをマッピングすると想定してもよい。
UEは、PUCCHシンボルのRSの上記所定の位置(マッピング位置)に関する情報を上位レイヤシグナリング(例えば、RRCシグナリング、ブロードキャスト情報など)、物理レイヤシグナリング(例えば、DCI)又はこれらの組み合わせにより通知されてもよい。
当該マッピング位置に関する情報は、例えば、PUCCHシンボル内の特定のシンボル(例えば、最終シンボル、先頭シンボルなど)を示す情報であってもよいし、所定の時間単位(例えば、サブフレーム、スロット、ミニスロット、サブスロット)に含まれる特定のシンボル(例えば、i(iは整数)番目のシンボル(又はショートシンボル))を示す情報であってもよい。
UEは、通信された情報に基づいて、自身に割り当てられたPUCCHリソースに対する、PUCCH構成(RS及びUCIのリソースマッピング)を決定する。
図15A-15Dは、PUCCH構成の判断の一例を示す図である。図15A及び15Cは、それぞれUEに割り当てられたシンボル数8及び2のPUCCHリソースを示す。本例では、X=4が通知されているものとすると、UEは、図15AのPUCCHリソースに対して、図15Bのように最終シンボル及び最終シンボルの4つ前のシンボルにRSをマッピングし、その他の6つのシンボルにUCIをマッピングしてもよい。
また、UEは、図15CのPUCCHリソースに対して、図15Dのように最終シンボルにRSをマッピングし、最終シンボルの2つ前のシンボルにUCIをマッピングしてもよい。
[RS、UCIの系列]
UEは、UCIとともに送信されるRSの系列を、RSの基準系列(base sequence)に基づいて生成する。RS基準系列は、CAZAC(Constant Amplitude Zero Auto-Correlation)系列(例えば、Zadoff-chu系列)であってもよいし、3GPP TS 36.211 §5.5.1.2(特に、Table 5.5.1.2-1、Table 5.5.1.2-2)などで与えられるようなCAZAC系列に準ずる系列(CG-CAZAC(computer generated CAZAC)系列)であってもよい。
基準系列の情報は、上位レイヤシグナリング及び/又は物理レイヤシグナリングによりUEに通知されてもよい。CAZAC系列の選択に関する情報、CAZAC系列の位相回転量の情報、CAZAC系列に準ずる系列の情報(例えば、上記Tableの行及び/又は列に関する情報(どの行及び/又は列に該当する値を用いるか))などが、UEに通知されてもよい。
UCIのためのデータ系列には、所定の基準系列(データ基準系列)に所定の変調(例えば、BPSK(Binary Phase Shift Keying)、QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)など)を施したものを用いてもよい。データ基準系列は、RS基準系列と同様にCAZAC系列、CAZAC系列に準ずる系列などを想定してもよいし、CAZAC系列とは異なる系列(実数(例えば、1+i0(iは虚数)の系列)を想定してもよい。
また、UEは、RS系列及び/又はUCIデータ系列に、符号分割多重(CDM:Code Division Multiplexing)を適用してもよい。UEは、例えば、RS系列及び/又はUCIデータ系列に、UE間で異なる直交符号、異なる直交拡散、異なる巡回シフト(cyclic shift)の少なくとも1つを適用してもよい。この場合、同一の周波数及び時間リソースを複数UEで共用できるので、リソース利用効率を向上できる。
RS系列のリソースマッピングについて説明する。上述したように、1つのPUCCH(ユニット)内には1つ又は複数のRSがマッピングされる。このため、RSのマッピングとしては以下が考えられる:(1)RSシンボル内(intra-symbol)で基準系列を割り当てる、(2)RSシンボルをまたいで(inter-symbol)で基準系列を割り当てる。なお、基準系列を割り当てるとは、基準系列に基づくRS系列を割り当てると読み替えられてもよい。
上記(1)、(2)において、PUCCHの周波数リソースは、1又は複数の所定の周波数単位(例えば、サブキャリア、PRBなど)で構成されてもよい。
上記(1)のマッピング方法では、1シンボル内のRSのサブキャリア数をmとすると、X0、X1、…、Xm-1のm個(系列長:m)の基準系列を生成し、RSシンボル内のRS用リソースのサブキャリアにそれぞれの基準系列を割り当てる。この方法では、PUCCHシンボル数(PRB数)の異なるUE間の多重が容易になり、スケジューリングの自由度が上がる。
上記(2)のマッピング方法は、さらに以下の2つに分けられる:(2-1)全送信PRB(全RSシンボルの全PRB)内で基準系列を割り当てる、(2-2)PRBグループ(全RSシンボルの全PRBのうちの、いくつかのPRBのセット)内で基準系列を割り当てる。
上記(2-1)のマッピング方法では、1シンボル内のRSのサブキャリア数をm、PUCCH内のRSシンボル数をNとすると、X0、X1、…、X(N*m)-1のN*m個(系列長:N*m)の基準系列を生成し、全RSシンボル内のRS用リソースのサブキャリアにそれぞれの基準系列を割り当てる。
上記(2-2)のマッピング方法では、1シンボル内のRSのサブキャリア数をm、PRBグループ内のRSシンボル数をKとすると、X0、X1、…、X(K*m)-1のK*m個(系列長:K*m)の基準系列を生成し、PRBグループ内のRS用リソースのサブキャリアにそれぞれの基準系列を割り当てる。
このように、上記(2)の方法では、系列長が長くなることで系列数が多くなり、多数のUEの多重が可能になるため、リソース利用効率を向上できる。
いずれのマッピング方法を用いる場合であっても、シンボルごとに異なる位相回転量で位相回転を適用してもよい。
なお、PUCCHの周波数リソースが1PRBである場合、(1)はPRB内(intra-PRB)で基準系列を割り当てるマッピング方法と呼ばれてもよいし、(2)はPRBをまたいで(inter-PRB)で基準系列を割り当てるマッピング方法と呼ばれてもよい。以下、簡単のためPUCCHの周波数リソースが1PRBである場合を例に説明するが、PUCCHの周波数リソースが他の帯域幅で構成される場合も同様の方針でマッピングできる。
図16は、PRB内でRS基準系列を割り当てる場合のリソースマッピングの一例を示す図である。本例は、図4DのPUCCH構成(RS構成)を想定したRSのリソースマッピングを示している。この場合、m=12である。UEは、それぞれのRSシンボルに対して、PRB内のRSサブキャリアにX0、X1、…、X11の基準系列をマッピングする。
図17は、全送信PRBでRS基準系列を割り当てる場合のリソースマッピングの一例を示す図である。本例は、図4DのPUCCH構成(RS構成)を想定したRSのリソースマッピングを示している。この場合、m=12かつN=4である。UEは、X0、X1、…、X47の基準系列(系列長=48)を生成し、全RSシンボルのPRB内のRSサブキャリアに、それぞれX0、X1、…、X47の基準系列をマッピングする。具体的には、PUCCHの最終シンボルにはX0、X1、…、X11を、その4個前のRSシンボルにはX12、X13、…、X23を、最終シンボルから8個前のRSシンボルにはX24、X25、…、X35を、最終シンボルから12個前のRSシンボルにはX36、X37、…、X47を、それぞれマッピングする。なお、基準系列のマッピング順はこれに限られない。
図18は、PRBグループ内でRS基準系列を割り当てる場合のリソースマッピングの一例を示す図である。本例は、図4DのPUCCH構成(RS構成)を想定したRSのリソースマッピングを示している。この場合、m=12かつK=2である。UEは、X0、X1、…、X23の基準系列(系列長=24)を生成し、PRBグループ内のRSサブキャリアに、それぞれX0、X1、…、X23の基準系列をマッピングする。本例では、PRBグループは2つのRSシンボル(2つのPRB)で構成されるものとしている。PUCCHの最終シンボルのRSシンボル及びその4個前のRSシンボルが1つのPRBグループを構成し、最終シンボルから8個前及び12個前のRSシンボルが別のPRBグループを構成している。
以上説明したように、第1の実施形態によれば、シンボル数が異なるPUCCHを用いる場合であっても、同じシンボル位置でRSを送信することができるため、通信スループットなどの劣化を抑制できる。
<第2の実施形態>
UCI通知方法としては、第1の実施形態で説明したような、UCIと、当該UCIの復調に必要なRS(DMRS)とを、多重して通知する方法(コヒーレント送信(Coherent Transmission)、コヒーレントデザインなどと呼ばれてもよい)以外の方法も考えられる。
第2の実施形態は、コヒーレント送信のPUCCHと他の信号との多重について説明する。この多重により、より柔軟なリソース割り当てが可能になり、リソース利用効率を向上できる。
[ノンコヒーレントUCI通知との多重]
UCI通知方法として、DMRSを含まない送信信号でUCIを通知する方法(ノンコヒーレント送信(Noncoherent Transmission)、ノンコヒーレントデザインなどと呼ばれてもよい)が検討されている。ノンコヒーレント送信により通知されるUCI(ノンコヒーレント送信に基づくUCI)は、ネットワークによりDMRSを必要とせずに検出されるため、RS不要UCI(RS w/o UCI)と呼ばれてもよい。
また、ノンコヒーレント送信により通知されるUCIは、所定のRSの送信に用いられる直交リソース(例えば、適用されるCDMの符号、CAZAC系列の位相回転量、時間及び/又は周波数リソースなど)により通知されてもよいため、RS上のUCI(RS on UCI)、UCI通知用RSなどと呼ばれてもよい。このように、ノンコヒーレント送信は、系列によってUCIが判断されてもよいため、系列ベースUCI通知と呼ばれてもよい。
なお、UCI通知用RSの基準系列は、CAZAC系列であってもよいし、CAZAC系列に準ずる系列であってもよい。基準系列の情報は、上位レイヤシグナリング及び/又は物理レイヤシグナリングによりUEに通知されてもよい。UCI通知用RSの生成及び/又は生成に用いる直交リソース(例えば、位相回転量)の候補の情報がUEに通知されてもよい。この場合、UEは、通知された候補の中から、UCI送信に用いる直交リソースを決定してもよい。例えば、通知すべきUCIの情報(UCIの内容)に基づいて、直交リソースを決定してもよい。
以下、図19-21を参照して、コヒーレント送信及びノンコヒーレント送信のUCIの多重について説明する。なお、以下の説明における位相回転量は、他の直交リソース(例えば、CDMの符号)で読み替えられてもよい。
図19は、コヒーレント送信及びノンコヒーレント送信のUCIの多重の一例を示す図である。本例では、1シンボルから成るユニット1(コヒーレント送信)及び4シンボルから成るユニット2(ノンコヒーレント送信)が互いに多重されている。ユニット1のUCI通知用RSは、ユニット2のRSと同じシンボルにマッピングされている。
ユニット1のUCI通知用RS及びユニット2のRSは、互いに直交する系列となるように生成される。本例では、これらのRSの系列は、それぞれ基準系列を異なる位相回転量で位相回転して得られる。所定のユニットが利用可能な1つ又は複数の位相回転量のセットは、位相回転量セットと呼ばれてもよい。
図20は、位相回転量セットの一例を示す図である。図20では、RSの送信に用いるサブキャリア数Mが12である場合(つまり、RSの送信に1PRBを用いる場合)を想定するが、これに限られない。
基準系列の系列長は、サブキャリア数MとPRB数とによって定まる。ここでは、1PRBを想定しているため、基準系列の系列長は12(=12×1)である。この場合、図20に示すように、2π/12の位相間隔を持つ12の位相回転量α0-α11が定義される。基準系列を位相回転量α0-α11でそれぞれ位相回転(巡回シフト)させることにより得られる12個の系列は、互いに直交する。なお、位相回転量α0-α11は、サブキャリア数M、PRB数、基準系列の系列長の少なくとも1つに基づいて定義されればよい。
位相回転量セットは、当該位相回転量α0-α11の中から選択される2以上の位相回転量で構成されてもよい。例えば、図20では、ユニット1に割り当てられる位相回転量セットは、位相回転量α0-α11のうち、連続する(隣接する)位相回転量α0-α3を含んで構成される。なお、当該位相回転量セットに含まれる位相回転量の数は3つに限られない。
ここで、UCI通知用RSの生成に用いられる位相回転量は、それぞれUCIで通知したい異なる情報に関連付けられている。例えば、図20の場合、ユニット1のUCI通知用RSに対応する位相回転量α0-α3は、それぞれ異なる情報(例えば、情報0-3)に関連付けられてもよい。つまり、UEは、α0-α3から選択した位相回転量の1つを適用したUCI通知用RSを送信することで、2ビットのUCIを通知することができる。
一方、ユニット2のRSは、ユニット1に割り当てられる位相回転量セット以外の位相回転量から選択される。図20の場合、ユニット2のRSにはα4を適用して送信する。
図21A-21Dは、図20におけるユニット1のUCI通知用RSの生成処理の一例を示す図である。UEは、RSの生成処理では、系列長Mの基準系列X0-XM-1を、選択された位相回転量αで位相回転させ、位相回転された基準系列を、OFDM送信機又はDFT-S-OFDM送信機へ入力する。UEは、OFDM送信機又はDFT-S-OFDM送信機からの出力信号を送信する。
UCIとして情報0を通知する場合、UEは、図21Aに示すように、基準系列X0-XM-1を、情報0に関連付けられる位相回転量α0を用いて位相回転する。同様に、UCIとして情報1-3を通知する場合、UEは、それぞれ図21B、21C及び21Dに示すように、基準系列X0-XM-1を、情報1-3に関連付けられる位相回転量α1、α2及びα3を用いて位相回転する。
図22は、コヒーレント送信及びノンコヒーレント送信のUCIの多重の別の一例を示す図である。本例では、2シンボルから成るユニット1-3が互いに多重され、さらに4シンボルから成るユニット6と多重されている。また、4シンボルから成るユニット4-5は、8シンボルから成るユニット7と多重されている。
また、ユニット4及び7のRSは、1シンボルから成るユニット8と多重されている。そして、ユニット5のRSは、ユニット9と多重されている。ユニット7のUCIの一部は、ユニット5及び9のRSとの干渉を抑制するためにパディングされている。ユニット1-7は、UCI及びRSを含むPUCCH(コヒーレント送信)であり、ユニット8及び9は、UCI通知用RS(ノンコヒーレント送信)である。
シンボル数の少ないPUCCHが複数多重されるリソース(例えば、図22のユニット1-3及び6が多重されるリソース)では、複数UE(ユニット)のRS多重に符号領域が多く用いられるため、UCI通知用RSのための符号領域があまり残っていないことが想定される。このため、そのようなリソースではUCI通知用RSがマッピングされにくい。
一方、シンボル数の多いPUCCHが多重されるリソース(例えば、図22のユニット4又は5、及び7が多重されるリソース)では、複数UE(ユニット)のRS多重に符号領域が使われにくいため、UCI通知用RSのための符号領域が比較的多く残っていることが想定される。このため、そのようなリソースではUCI通知用RSがマッピングされる可能性が高い。
[測定用参照信号(SRS:Sounding Reference Signal)との多重]
コヒーレント送信のUCIと、SRSとが多重されてもよい。当該SRSは、上述したようなUCI通知用のRSであってもよく、この場合、当該SRSは、UCI通知用のSRS、SRS上のUCI(SRS on UCI)などと呼ばれてもよい。UCI通知用のSRSは、上述したような系列ベースの信号であってもよい。また、当該SRSは、UCIが多重されない通常のSRSであってもよい。
図23は、コヒーレント送信のPUCCH及びUCI通知用のSRSの多重の一例を示す図である。図24は、コヒーレント送信のPUCCH及びUCIが多重されないSRSの多重の一例を示す図である。これらの例において、4シンボルから成るユニット1のRSが、SRSと多重されている。SRSは、スロット内の最終シンボルにマッピングされると想定されるため、コヒーレント送信のPUCCHに含まれるRSがPUCCHシンボルの最終シンボルにマッピングされる場合には、好適に多重することができる。
以上説明したように、第2の実施形態によれば、コヒーレント送信のPUCCHと他の信号との多重を好適に行うことができ、より柔軟なリソース割り当てが可能になり、リソース利用効率を向上できる。
(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、本発明の上記各実施形態に係る無線通信方法のいずれか又はこれらの組み合わせを用いて通信が行われる。
図25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、LTE(Long Term Evolution)、LTE-A(LTE-Advanced)、LTE-B(LTE-Beyond)、SUPER 3G、IMT-Advanced、4G(4th generation mobile communication system)、5G(5th generation mobile communication system)、NR(New Radio)、FRA(Future Radio Access)、New-RAT(Radio Access Technology)などと呼ばれてもよいし、これらを実現するシステムと呼ばれてもよい。
無線通信システム1は、比較的カバレッジの広いマクロセル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12(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。各セル及びユーザ端末20の配置、数などは、図に示すものに限られない。
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、マクロセルC1及びスモールセル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、5個以下のCC、6個以上のCC)を用いてCA又はDCを適用してもよい。
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などとも呼ばれる)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(移動局)だけでなく固定通信端末(固定局)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、下りリンクに直交周波数分割多元接続(OFDMA:Orthogonal Frequency Division Multiple Access)が適用され、上りリンクにシングルキャリア-周波数分割多元接続(SC-FDMA:Single Carrier Frequency Division Multiple Access)及び/又はOFDMA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。なお、上り及び下りの無線アクセス方式は、これらの組み合わせに限らず、他の無線アクセス方式が用いられてもよい。
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)、ブロードキャストチャネル(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、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、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/又は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。
なお、DCIによってスケジューリング情報が通知されてもよい。例えば、DLデータ受信をスケジューリングするDCIは、DLアサインメントと呼ばれてもよいし、ULデータ送信をスケジューリングするDCIは、ULグラントと呼ばれてもよい。
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(Hybrid Automatic Repeat reQuest)の送達確認情報(例えば、再送制御情報、HARQ-ACK、ACK/NACKなどともいう)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などが伝送される。また、PUCCHにより、下りリンクの無線品質情報(CQI:Channel Quality Indicator)、送達確認情報、スケジューリングリクエスト(SR:Scheduling Request)などが伝送される。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。
無線通信システム1では、下り参照信号として、セル固有参照信号(CRS:Cell-specific Reference Signal)、チャネル状態情報参照信号(CSI-RS:Channel State Information-Reference Signal)、復調用参照信号(DMRS:DeModulation Reference Signal)、位置決定参照信号(PRS:Positioning Reference Signal)などが伝送される。また、無線通信システム1では、上り参照信号として、測定用参照信号(SRS:Sounding Reference Signal)、復調用参照信号(DMRS)などが伝送される。なお、DMRSはユーザ端末固有参照信号(UE-specific Reference Signal)と呼ばれてもよい。また、伝送される参照信号は、これらに限られない。
(無線基地局)
図26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、送受信アンテナ101、アンプ部102、送受信部103は、それぞれ1つ以上を含むように構成されればよい。
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、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、通信チャネルの呼処理(設定、解放など)、無線基地局10の状態管理、無線リソースの管理などを行う。
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)を介して他の無線基地局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。
送受信部103は、複数の異なる長さのTTI(TTI長)を用いて信号を送信及び/又は受信してもよい。例えば、送受信部103は、1つ又は複数のキャリア(セル、CC)において、第1のTTI(例えば、ロングTTI)及び当該第1のTTIよりTTI長が短い第2のTTI(例えば、ショートTTI)を用いて、信号の受信を行ってもよい。
例えば、送受信部103は、ユーザ端末20から、シンボル数の異なる複数の上り制御チャネル(例えば、PUCCH)構成の少なくとも1つを用いて上り制御情報(UCI)を受信してもよい。また、送受信部103は、ノンコヒーレント送信に基づく上り制御情報(例えば、UCI通知用RS)、測定用参照信号(例えば、SRS)などを受信してもよい。
また、送受信部103は、PUCCHシンボル数に関する情報、PUCCHシンボルのRSのマッピング位置に関する情報、RS基準系列及び/又はUCI基準系列の情報、UCI通知用RSの基準系列の情報の少なくとも1つを、ユーザ端末20に対して送信してもよい。
図27は、本発明の一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、本例では、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。
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302と、マッピング部303と、受信信号処理部304と、測定部305と、を少なくとも備えている。なお、これらの構成は、無線基地局10に含まれていればよく、一部又は全部の構成がベースバンド信号処理部104に含まれなくてもよい。
制御部(スケジューラ)301は、無線基地局10全体の制御を実施する。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から構成することができる。
制御部301は、例えば、送信信号生成部302による信号の生成、マッピング部303による信号の割り当てなどを制御する。また、制御部301は、受信信号処理部304による信号の受信処理、測定部305による信号の測定などを制御する。
制御部301は、システム情報、下りデータ信号(例えば、PDSCHで送信される信号)、下り制御信号(例えば、PDCCH及び/又はEPDCCHで送信される信号。送達確認情報など)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、制御部301は、上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、下り制御信号、下りデータ信号などの生成を制御する。また、制御部301は、同期信号(例えば、PSS(Primary Synchronization Signal)/SSS(Secondary Synchronization Signal))、下り参照信号(例えば、CRS、CSI-RS、DMRS)などのスケジューリングの制御を行う。
また、制御部301は、上りデータ信号(例えば、PUSCHで送信される信号)、上り制御信号(例えば、PUCCH及び/又はPUSCHで送信される信号。送達確認情報など)、ランダムアクセスプリアンブル(例えば、PRACHで送信される信号)、上り参照信号などのスケジューリングを制御する。
制御部301は、第1のTTI(例えば、ロングTTI、サブフレーム、スロットなど)と、第1のTTIよりTTI長が短い第2のTTI(例えば、ショートTTI、sTTI、ミニスロットなど)と、を用いた1つ又は複数のCCにおける信号の送信及び/又は受信を制御する。
制御部301は、シンボル数の異なる複数の上り制御チャネル(例えば、PUCCH)構成の少なくとも1つを用いて上り制御情報(UCI)を受信するように制御する。制御部301は、当該複数の上り制御チャネル構成のいずれが用いられる場合であっても、同じ時間リソース(例えば、同じ時間リソース及び周波数リソース)に参照信号(例えば、UCIの復調用参照信号)がマッピングされると想定して受信処理する制御を行ってもよい。
例えば、制御部301は、上り制御チャネルの所定のシンボル(例えば、最終シンボル、先頭シンボルなど)に上記参照信号がマッピングされると想定してもよい。また、制御部301は、上り制御チャネルのシンボル数が所定の閾値を超える場合、所定のシンボルを基準として当該所定の閾値の整数倍前及び/又は後ろのシンボルに、上記参照信号がマッピングされると想定してもよい。
また、制御部301は、ユーザ端末20がシンボル数の異なる複数の上り制御チャネルの送信及び/又はリソースマッピングを制御するための情報を生成及び送信して、当該ユーザ端末20に当該制御を実施させてもよい。この情報は、例えば、上位レイヤシグナリング、DCIなどで通知されてもよい。
制御部301は、上記参照信号が、ノンコヒーレント送信に基づく上り制御情報(例えば、UCI通知用RS)及び/又は測定用参照信号(例えば、SRS)と多重されると想定してもよい。
送信信号生成部302は、制御部301からの指示に基づいて、下り信号(下り制御信号、下りデータ信号、下り参照信号など)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から構成することができる。
送信信号生成部302は、例えば、制御部301からの指示に基づいて、下りデータの割り当て情報を通知するDLアサインメント及び/又は上りデータの割り当て情報を通知するULグラントを生成する。DLアサインメント及びULグラントは、いずれもDCIであり、DCIフォーマットに従う。また、下りデータ信号には、各ユーザ端末20からのチャネル状態情報(CSI:Channel State Information)などに基づいて決定された符号化率、変調方式などに従って符号化処理、変調処理が行われる。
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で生成された下り信号を、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から構成することができる。
受信信号処理部304は、送受信部103から入力された受信信号に対して、受信処理(例えば、デマッピング、復調、復号など)を行う。ここで、受信信号は、例えば、ユーザ端末20から送信される上り信号(上り制御信号、上りデータ信号、上り参照信号など)である。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から構成することができる。
受信信号処理部304は、受信処理により復号された情報を制御部301に出力する。例えば、HARQ-ACKを含むPUCCHを受信した場合、HARQ-ACKを制御部301に出力する。また、受信信号処理部304は、受信信号及び/又は受信処理後の信号を、測定部305に出力する。
測定部305は、受信した信号に関する測定を実施する。測定部305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。
例えば、測定部305は、受信した信号に基づいて、RRM(Radio Resource Management)測定、CSI(Channel State Information)測定などを行ってもよい。測定部305は、受信電力(例えば、RSRP(Reference Signal Received Power))、受信品質(例えば、RSRQ(Reference Signal Received Quality)、SINR(Signal to Interference plus Noise Ratio))、信号強度(例えば、RSSI(Received Signal Strength Indicator))、伝搬路情報(例えば、CSI)などについて測定してもよい。測定結果は、制御部301に出力されてもよい。
(ユーザ端末)
図28は、本発明の一実施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。ユーザ端末20は、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、送受信アンテナ201、アンプ部202、送受信部203は、それぞれ1つ以上を含むように構成されればよい。
送受信アンテナ201で受信された無線周波数信号は、アンプ部202で増幅される。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から構成することができる。なお、送受信部203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。
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、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、物理レイヤ及び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、ブロードキャスト情報もアプリケーション部205に転送されてもよい。
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)、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。
送受信部203は、複数の異なる長さのTTI(TTI長)を用いて信号を送信及び/又は受信してもよい。例えば、送受信部203は、1つ又は複数のキャリア(セル、CC)において、第1のTTI(例えば、ロングTTI)及び当該第1のTTIよりTTI長が短い第2のTTI(例えば、ショートTTI)を用いて、信号の送信を行ってもよい。
例えば、送受信部203は、無線基地局10に対して、シンボル数の異なる複数の上り制御チャネル(例えば、PUCCH)構成の少なくとも1つを用いて上り制御情報(UCI)を送信してもよい。また、送受信部203は、ノンコヒーレント送信に基づく上り制御情報(例えば、UCI通知用RS)、測定用参照信号(例えば、SRS)などを送信してもよい。
また、送受信部203は、PUCCHシンボル数に関する情報、PUCCHシンボルのRSのマッピング位置に関する情報、RS基準系列及び/又はUCI基準系列の情報、UCI通知用RSの基準系列の情報の少なくとも1つを、無線基地局10から受信してもよい。
図29は、本発明の一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、本例においては、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。
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、測定部405と、を少なくとも備えている。なお、これらの構成は、ユーザ端末20に含まれていればよく、一部又は全部の構成がベースバンド信号処理部204に含まれなくてもよい。
制御部401は、ユーザ端末20全体の制御を実施する。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から構成することができる。
制御部401は、例えば、送信信号生成部402による信号の生成、マッピング部403による信号の割り当てなどを制御する。また、制御部401は、受信信号処理部404による信号の受信処理、測定部405による信号の測定などを制御する。
制御部401は、無線基地局10から送信された下り制御信号及び下りデータ信号を、受信信号処理部404から取得する。制御部401は、下り制御信号及び/又は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、上り制御信号及び/又は上りデータ信号の生成を制御する。
制御部401は、第1のTTI(例えば、ロングTTI、サブフレーム、スロットなど)と、第1のTTIよりTTI長が短い第2のTTI(例えば、ショートTTI、sTTI、ミニスロットなど)と、を用いた1つ又は複数のCCにおける信号の送信及び/又は受信を制御する。
制御部401は、シンボル数の異なる複数の上り制御チャネル(例えば、PUCCH)構成の少なくとも1つを用いて上り制御情報(UCI)を送信するように制御する。制御部401は、当該複数の上り制御チャネル構成のいずれを用いる場合であっても、同じ時間リソース(例えば、同じ時間リソース及び周波数リソース)に参照信号(例えば、UCIの復調用参照信号)をマッピングする制御を行ってもよい。
例えば、制御部401は、上り制御チャネルの所定のシンボル(例えば、最終シンボル、先頭シンボルなど)に上記参照信号をマッピングする制御を行ってもよい。また、制御部401は、上り制御チャネルのシンボル数が所定の閾値を超える場合、所定のシンボルを基準として当該所定の閾値の整数倍前及び/又は後ろのシンボルに、上記参照信号をマッピングする制御を行ってもよい。
制御部401は、上り制御チャネルのシンボル数に関する情報に基づいて、上り制御チャネルのシンボル数を決定してもよい。
制御部401は、UCI系列及び参照信号系列の生成及びリソースマッピングを制御してもよい。例えば、制御部401は、上記参照信号の基準系列の系列長を複数のシンボルのリソースに基づいて算出し、当該複数のシンボルのリソースにわたって当該基準系列に基づく系列を割り当てる(マッピングする)制御を行ってもよい。
制御部401は、上記参照信号を、ノンコヒーレント送信に基づく上り制御情報(例えば、UCI通知用RS)及び/又は測定用参照信号(例えば、SRS)と多重してもよい。
また、制御部401は、無線基地局10から通知された各種情報を受信信号処理部404から取得した場合、当該情報に基づいて制御に用いるパラメータを更新してもよい。
送信信号生成部402は、制御部401からの指示に基づいて、上り信号(上り制御信号、上りデータ信号、上り参照信号など)を生成して、マッピング部403に出力する。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から構成することができる。
送信信号生成部402は、例えば、制御部401からの指示に基づいて、送達確認情報、チャネル状態情報(CSI)などに関する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。
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から構成することができる。
受信信号処理部404は、送受信部203から入力された受信信号に対して、受信処理(例えば、デマッピング、復調、復号など)を行う。ここで、受信信号は、例えば、無線基地局10から送信される下り信号(下り制御信号、下りデータ信号、下り参照信号など)である。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。
受信信号処理部404は、受信処理により復号された情報を制御部401に出力する。受信信号処理部404は、例えば、ブロードキャスト情報、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。また、受信信号処理部404は、受信信号及び/又は受信処理後の信号を、測定部405に出力する。
測定部405は、受信した信号に関する測定を実施する。測定部405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。
例えば、測定部405は、受信した信号に基づいて、RRM測定、CSI測定などを行ってもよい。測定部405は、受信電力(例えば、RSRP)、受信品質(例えば、RSRQ、SINR)、信号強度(例えば、RSSI)、伝搬路情報(例えば、CSI)などについて測定してもよい。測定結果は、制御部401に出力されてもよい。
(ハードウェア構成)
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/又は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、物理的及び/又は論理的に結合した1つの装置により実現されてもよいし、物理的及び/又は論理的に分離した2つ以上の装置を直接的及び/又は間接的に(例えば、有線及び/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、本発明の一実施形態における無線基地局、ユーザ端末などは、本発明の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。図30は、本発明の一実施形態に係る無線基地局及びユーザ端末のハードウェア構成の一例を示す図である。上述の無線基地局10及びユーザ端末20は、物理的には、プロセッサ1001、メモリ1002、ストレージ1003、通信装置1004、入力装置1005、出力装置1006、バス1007などを含むコンピュータ装置として構成されてもよい。
なお、以下の説明では、「装置」という文言は、回路、デバイス、ユニットなどに読み替えることができる。無線基地局10及びユーザ端末20のハードウェア構成は、図に示した各装置を1つ又は複数含むように構成されてもよいし、一部の装置を含まずに構成されてもよい。
例えば、プロセッサ1001は1つだけ図示されているが、複数のプロセッサがあってもよい。また、処理は、1のプロセッサで実行されてもよいし、処理が同時に、逐次に、又はその他の手法で、1以上のプロセッサで実行されてもよい。なお、プロセッサ1001は、1以上のチップで実装されてもよい。
無線基地局10及びユーザ端末20における各機能は、例えば、プロセッサ1001、メモリ1002などのハードウェア上に所定のソフトウェア(プログラム)を読み込ませることで、プロセッサ1001が演算を行い、通信装置1004による通信を制御したり、メモリ1002及びストレージ1003におけるデータの読み出し及び/又は書き込みを制御したりすることで実現される。
プロセッサ1001は、例えば、オペレーティングシステムを動作させてコンピュータ全体を制御する。プロセッサ1001は、周辺装置とのインターフェース、制御装置、演算装置、レジスタなどを含む中央処理装置(CPU:Central Processing Unit)で構成されてもよい。例えば、上述のベースバンド信号処理部104(204)、呼処理部105などは、プロセッサ1001で実現されてもよい。
また、プロセッサ1001は、プログラム(プログラムコード)、ソフトウェアモジュール、データなどを、ストレージ1003及び/又は通信装置1004からメモリ1002に読み出し、これらに従って各種の処理を実行する。プログラムとしては、上述の実施形態で説明した動作の少なくとも一部をコンピュータに実行させるプログラムが用いられる。例えば、ユーザ端末20の制御部401は、メモリ1002に格納され、プロセッサ1001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。
メモリ1002は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であり、例えば、ROM(Read Only Memory)、EPROM(Erasable Programmable ROM)、EEPROM(Electrically EPROM)、RAM(Random Access Memory)、その他の適切な記憶媒体の少なくとも1つで構成されてもよい。メモリ1002は、レジスタ、キャッシュ、メインメモリ(主記憶装置)などと呼ばれてもよい。メモリ1002は、本発明の一実施形態に係る無線通信方法を実施するために実行可能なプログラム(プログラムコード)、ソフトウェアモジュールなどを保存することができる。
ストレージ1003は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であり、例えば、フレキシブルディスク、フロッピー(登録商標)ディスク、光磁気ディスク(例えば、コンパクトディスク(CD-ROM(Compact Disc ROM)など)、デジタル多用途ディスク、Blu-ray(登録商標)ディスク)、リムーバブルディスク、ハードディスクドライブ、スマートカード、フラッシュメモリデバイス(例えば、カード、スティック、キードライブ)、磁気ストライプ、データベース、サーバ、その他の適切な記憶媒体の少なくとも1つで構成されてもよい。ストレージ1003は、補助記憶装置と呼ばれてもよい。
通信装置1004は、有線及び/又は無線ネットワークを介してコンピュータ間の通信を行うためのハードウェア(送受信デバイス)であり、例えばネットワークデバイス、ネットワークコントローラ、ネットワークカード、通信モジュールなどともいう。通信装置1004は、例えば周波数分割複信(FDD:Frequency Division Duplex)及び/又は時分割複信(TDD:Time Division Duplex)を実現するために、高周波スイッチ、デュプレクサ、フィルタ、周波数シンセサイザなどを含んで構成されてもよい。例えば、上述の送受信アンテナ101(201)、アンプ部102(202)、送受信部103(203)、伝送路インターフェース106などは、通信装置1004で実現されてもよい。
入力装置1005は、外部からの入力を受け付ける入力デバイス(例えば、キーボード、マウス、マイクロフォン、スイッチ、ボタン、センサなど)である。出力装置1006は、外部への出力を実施する出力デバイス(例えば、ディスプレイ、スピーカー、LED(Light Emitting Diode)ランプなど)である。なお、入力装置1005及び出力装置1006は、一体となった構成(例えば、タッチパネル)であってもよい。
また、プロセッサ1001、メモリ1002などの各装置は、情報を通信するためのバス1007で接続される。バス1007は、単一のバスで構成されてもよいし、装置間で異なるバスで構成されてもよい。
また、無線基地局10及びユーザ端末20は、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ(DSP:Digital Signal Processor)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、PLD(Programmable Logic Device)、FPGA(Field Programmable Gate Array)などのハードウェアを含んで構成されてもよく、当該ハードウェアにより、各機能ブロックの一部又は全てが実現されてもよい。例えば、プロセッサ1001は、これらのハードウェアの少なくとも1つで実装されてもよい。
(変形例)
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。参照信号は、RS(Reference Signal)と略称することもでき、適用される標準によってパイロット(Pilot)、パイロット信号などと呼ばれてもよい。また、コンポーネントキャリア(CC:Component Carrier)は、セル、周波数キャリア、キャリア周波数などと呼ばれてもよい。
また、無線フレームは、時間領域において1つ又は複数の期間(フレーム)で構成されてもよい。無線フレームを構成する当該1つ又は複数の各期間(フレーム)は、サブフレームと呼ばれてもよい。さらに、サブフレームは、時間領域において1つ又は複数のスロットで構成されてもよい。サブフレームは、ニューメロロジーに依存しない固定の時間長(例えば、1ms)であってもよい。
さらに、スロットは、時間領域において1つ又は複数のシンボル(OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)シンボル、SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access)シンボルなど)で構成されてもよい。また、スロットは、ニューメロロジーに基づく時間単位であってもよい。また、スロットは、複数のミニスロットを含んでもよい。各ミニスロットは、時間領域において1つ又は複数のシンボルで構成されてもよい。また、ミニスロットは、サブスロットと呼ばれてもよい。
無線フレーム、サブフレーム、スロット、ミニスロット及びシンボルは、いずれも信号を伝送する際の時間単位を表す。無線フレーム、サブフレーム、スロット、ミニスロット及びシンボルは、それぞれに対応する別の呼称が用いられてもよい。例えば、1サブフレームは送信時間間隔(TTI:Transmission Time Interval)と呼ばれてもよいし、複数の連続したサブフレームがTTIと呼ばれてよいし、1スロット又は1ミニスロットがTTIと呼ばれてもよい。つまり、サブフレーム及び/又はTTIは、既存のLTEにおけるサブフレーム(1ms)であってもよいし、1msより短い期間(例えば、1-13シンボル)であってもよいし、1msより長い期間であってもよい。なお、TTIを表す単位は、サブフレームではなくスロット、ミニスロットなどと呼ばれてもよい。
ここで、TTIは、例えば、無線通信におけるスケジューリングの最小時間単位のことをいう。例えば、LTEシステムでは、無線基地局が各ユーザ端末に対して、無線リソース(各ユーザ端末において使用することが可能な周波数帯域幅、送信電力など)を、TTI単位で割り当てるスケジューリングを行う。なお、TTIの定義はこれに限られない。
TTIは、チャネル符号化されたデータパケット(トランスポートブロック)、コードブロック、及び/又はコードワードの送信時間単位であってもよいし、スケジューリング、リンクアダプテーションなどの処理単位となってもよい。なお、TTIが与えられたとき、実際にトランスポートブロック、コードブロック、及び/又はコードワードがマッピングされる時間区間(例えば、シンボル数)は、当該TTIよりも短くてもよい。
なお、1スロット又は1ミニスロットがTTIと呼ばれる場合、1以上のTTI(すなわち、1以上のスロット又は1以上のミニスロット)が、スケジューリングの最小時間単位となってもよい。また、当該スケジューリングの最小時間単位を構成するスロット数(ミニスロット数)は制御されてもよい。
1msの時間長を有するTTIは、通常TTI(LTE Rel.8-12におけるTTI)、ノーマルTTI、ロングTTI、通常サブフレーム、ノーマルサブフレーム、又はロングサブフレームなどと呼ばれてもよい。通常TTIより短いTTIは、短縮TTI、ショートTTI、部分TTI(partial又はfractional TTI)、短縮サブフレーム、ショートサブフレーム、ミニスロット、又は、サブスロットなどと呼ばれてもよい。
なお、ロングTTI(例えば、通常TTI、サブフレームなど)は、1msを超える時間長を有するTTIで読み替えてもよいし、ショートTTI(例えば、短縮TTIなど)は、ロングTTIのTTI長未満かつ1ms以上のTTI長を有するTTIで読み替えてもよい。
リソースブロック(RB:Resource Block)は、時間領域及び周波数領域のリソース割当単位であり、周波数領域において、1つ又は複数個の連続した副搬送波(サブキャリア(subcarrier))を含んでもよい。また、RBは、時間領域において、1つ又は複数個のシンボルを含んでもよく、1スロット、1ミニスロット、1サブフレーム又は1TTIの長さであってもよい。1TTI、1サブフレームは、それぞれ1つ又は複数のリソースブロックで構成されてもよい。なお、1つ又は複数のRBは、物理リソースブロック(PRB:Physical RB)、サブキャリアグループ(SCG:Sub-Carrier Group)、リソースエレメントグループ(REG:Resource Element Group)、PRBペア、RBペアなどと呼ばれてもよい。
また、リソースブロックは、1つ又は複数のリソースエレメント(RE:Resource Element)で構成されてもよい。例えば、1REは、1サブキャリア及び1シンボルの無線リソース領域であってもよい。
なお、上述した無線フレーム、サブフレーム、スロット、ミニスロット及びシンボルなどの構造は例示に過ぎない。例えば、無線フレームに含まれるサブフレームの数、サブフレーム又は無線フレームあたりのスロットの数、スロット内に含まれるミニスロットの数、スロット又はミニスロットに含まれるシンボル及びRBの数、RBに含まれるサブキャリアの数、並びにTTI内のシンボル数、シンボル長、サイクリックプレフィックス(CP:Cyclic Prefix)長などの構成は、様々に変更することができる。
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、所定のインデックスで指示されるものであってもよい。さらに、これらのパラメータを使用する数式などは、本明細書で明示的に開示したものと異なってもよい。
本明細書においてパラメータなどに使用する名称は、いかなる点においても限定的なものではない。例えば、様々なチャネル(PUCCH(Physical Uplink Control Channel)、PDCCH(Physical Downlink Control Channel)など)及び情報要素は、あらゆる好適な名称によって識別できるので、これらの様々なチャネル及び情報要素に割り当てている様々な名称は、いかなる点においても限定的なものではない。
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。
また、情報、信号などは、上位レイヤから下位レイヤ、及び/又は下位レイヤから上位レイヤへ出力され得る。情報、信号などは、複数のネットワークノードを介して入出力されてもよい。
入出力された情報、信号などは、特定の場所(例えば、メモリ)に保存されてもよいし、管理テーブルで管理してもよい。入出力される情報、信号などは、上書き、更新又は追記をされ得る。出力された情報、信号などは、削除されてもよい。入力された情報、信号などは、他の装置へ送信されてもよい。
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、下り制御情報(DCI:Downlink Control Information)、上り制御情報(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、ブロードキャスト情報(マスタ情報ブロック(MIB:Master Information Block)、システム情報ブロック(SIB:System Information Block)など)、MAC(Medium Access Control)シグナリング)、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。
なお、物理レイヤシグナリングは、L1/L2(Layer 1/Layer 2)制御情報(L1/L2制御信号)、L1制御情報(L1制御信号)などと呼ばれてもよい。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。また、MACシグナリングは、例えば、MAC制御要素(MAC CE(Control Element))で通知されてもよい。
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、暗示的に(例えば、当該所定の情報の通知を行わないことによって又は別の情報の通知によって)行われてもよい。
判定は、1ビットで表される値(0か1か)によって行われてもよいし、真(true)又は偽(false)で表される真偽値(boolean)によって行われてもよいし、数値の比較(例えば、所定の値との比較)によって行われてもよい。
ソフトウェアは、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコード、ハードウェア記述言語と呼ばれるか、他の名称で呼ばれるかを問わず、命令、命令セット、コード、コードセグメント、プログラムコード、プログラム、サブプログラム、ソフトウェアモジュール、アプリケーション、ソフトウェアアプリケーション、ソフトウェアパッケージ、ルーチン、サブルーチン、オブジェクト、実行可能ファイル、実行スレッド、手順、機能などを意味するよう広く解釈されるべきである。
また、ソフトウェア、命令、情報などは、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、有線技術(同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア、デジタル加入者回線(DSL:Digital Subscriber Line)など)及び/又は無線技術(赤外線、マイクロ波など)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。
本明細書で使用する「システム」及び「ネットワーク」という用語は、互換的に使用される。
本明細書では、「基地局(BS:Base Station)」、「無線基地局」、「eNB」、「gNB」、「セル」、「セクタ」、「セルグループ」、「キャリア」及び「コンポーネントキャリア」という用語は、互換的に使用され得る。基地局は、固定局(fixed station)、NodeB、eNodeB(eNB)、アクセスポイント(access point)、送信ポイント、受信ポイント、フェムトセル、スモールセルなどの用語で呼ばれる場合もある。
基地局は、1つ又は複数(例えば、3つ)のセル(セクタとも呼ばれる)を収容することができる。基地局が複数のセルを収容する場合、基地局のカバレッジエリア全体は複数のより小さいエリアに区分でき、各々のより小さいエリアは、基地局サブシステム(例えば、屋内用の小型基地局(RRH:Remote Radio Head)によって通信サービスを提供することもできる。「セル」又は「セクタ」という用語は、このカバレッジにおいて通信サービスを行う基地局及び/又は基地局サブシステムのカバレッジエリアの一部又は全体を指す。
本明細書では、「移動局(MS:Mobile Station)」、「ユーザ端末(user terminal)」、「ユーザ装置(UE:User Equipment)」及び「端末」という用語は、互換的に使用され得る。基地局は、固定局(fixed station)、NodeB、eNodeB(eNB)、アクセスポイント(access point)、送信ポイント、受信ポイント、フェムトセル、スモールセルなどの用語で呼ばれる場合もある。
移動局は、当業者によって、加入者局、モバイルユニット、加入者ユニット、ワイヤレスユニット、リモートユニット、モバイルデバイス、ワイヤレスデバイス、ワイヤレス通信デバイス、リモートデバイス、モバイル加入者局、アクセス端末、モバイル端末、ワイヤレス端末、リモート端末、ハンドセット、ユーザエージェント、モバイルクライアント、クライアント又はいくつかの他の適切な用語で呼ばれる場合もある。
また、本明細書における無線基地局は、ユーザ端末で読み替えてもよい。例えば、無線基地局及びユーザ端末間の通信を、複数のユーザ端末間(D2D:Device-to-Device)の通信に置き換えた構成について、本発明の各態様/実施形態を適用してもよい。この場合、上述の無線基地局10が有する機能をユーザ端末20が有する構成としてもよい。また、「上り」及び「下り」などの文言は、「サイド」と読み替えられてもよい。例えば、上りチャネルは、サイドチャネルと読み替えられてもよい。
同様に、本明細書におけるユーザ端末は、無線基地局で読み替えてもよい。この場合、上述のユーザ端末20が有する機能を無線基地局10が有する構成としてもよい。
本明細書において、基地局によって行われるとした特定動作は、場合によってはその上位ノード(upper node)によって行われることもある。基地局を有する1つ又は複数のネットワークノード(network nodes)から成るネットワークにおいて、端末との通信のために行われる様々な動作は、基地局、基地局以外の1つ以上のネットワークノード(例えば、MME(Mobility Management Entity)、S-GW(Serving-Gateway)などが考えられるが、これらに限られない)又はこれらの組み合わせによって行われ得ることは明らかである。
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、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。
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)、LTE-B(LTE-Beyond)、SUPER 3G、IMT-Advanced、4G(4th generation mobile communication system)、5G(5th generation mobile communication system)、FRA(Future Radio Access)、New-RAT(Radio Access Technology)、NR(New Radio)、NX(New radio access)、FX(Future generation radio access)、GSM(登録商標)(Global System for Mobile communications)、CDMA2000、UMB(Ultra Mobile Broadband)、IEEE 802.11(Wi-Fi(登録商標))、IEEE 802.16(WiMAX(登録商標))、IEEE 802.20、UWB(Ultra-WideBand)、Bluetooth(登録商標)、その他の適切な無線通信方法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。
本明細書で使用する「に基づいて」という記載は、別段に明記されていない限り、「のみに基づいて」を意味しない。言い換えれば、「に基づいて」という記載は、「のみに基づいて」と「に少なくとも基づいて」の両方を意味する。
本明細書で使用する「第1の」、「第2の」などの呼称を使用した要素へのいかなる参照も、それらの要素の量又は順序を全般的に限定するものではない。これらの呼称は、2つ以上の要素間を区別する便利な方法として本明細書で使用され得る。したがって、第1及び第2の要素の参照は、2つの要素のみが採用され得ること又は何らかの形で第1の要素が第2の要素に先行しなければならないことを意味しない。
本明細書で使用する「判断(決定)(determining)」という用語は、多種多様な動作を包含する場合がある。例えば、「判断(決定)」は、計算(calculating)、算出(computing)、処理(processing)、導出(deriving)、調査(investigating)、探索(looking up)(例えば、テーブル、データベース又は別のデータ構造での探索)、確認(ascertaining)などを「判断(決定)」することであるとみなされてもよい。また、「判断(決定)」は、受信(receiving)(例えば、情報を受信すること)、送信(transmitting)(例えば、情報を送信すること)、入力(input)、出力(output)、アクセス(accessing)(例えば、メモリ中のデータにアクセスすること)などを「判断(決定)」することであるとみなされてもよい。また、「判断(決定)」は、解決(resolving)、選択(selecting)、選定(choosing)、確立(establishing)、比較(comparing)などを「判断(決定)」することであるとみなされてもよい。つまり、「判断(決定)」は、何らかの動作を「判断(決定)」することであるとみなされてもよい。
本明細書で使用する「接続された(connected)」、「結合された(coupled)」という用語、又はこれらのあらゆる変形は、2又はそれ以上の要素間の直接的又は間接的なあらゆる接続又は結合を意味し、互いに「接続」又は「結合」された2つの要素間に1又はそれ以上の中間要素が存在することを含むことができる。要素間の結合又は接続は、物理的なものであっても、論理的なものであっても、或いはこれらの組み合わせであってもよい。例えば、「接続」は「アクセス」と読み替えられてもよい。本明細書で使用する場合、2つの要素は、1又はそれ以上の電線、ケーブル及び/又はプリント電気接続を使用することにより、並びにいくつかの非限定的かつ非包括的な例として、無線周波数領域、マイクロ波領域及び/又は光(可視及び不可視の両方)領域の波長を有する電磁エネルギーなどを使用することにより、互いに「接続」又は「結合」されると考えることができる。
本明細書又は特許請求の範囲で「含む(including)」、「含んでいる(comprising)」、及びそれらの変形が使用されている場合、これらの用語は、用語「備える」と同様に、包括的であることが意図される。さらに、本明細書あるいは特許請求の範囲において使用されている用語「又は(or)」は、排他的論理和ではないことが意図される。
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、2017年1月20日出願の特願2017-008949に基づく。この内容は、全てここに含めておく。