JP7066624B2 - ユーザ装置及び上り信号送信方法 - Google Patents

Description

本発明は、ユーザ装置及び上り信号送信方法に関する。

ＬＴＥ（Long Term Evolution）方式の無線通信システムでは、下りリンクについてはＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）が採用され、上りリンクについてはＳＣ－ＦＤＭＡ（Single Carrier-Frequency Division Multiple Access）が採用されている（非特許文献１参照）。

特に、上りリンクにおいては、ピーク対平均電力比（ＰＡＰＲ：Peak-to-Average Power Ratio）を低く抑えることができるＳＣ－ＦＤＭＡ方式が採用されており、上り信号の周波数領域での生成法としてＤＦＴ－ｓ－ＯＦＤＭ（Discrete Fourier Transform-Spread-Orthogonal Frequency Multiplexing）が用いられる。ＤＦＴ－ｓ－ＯＦＤＭは、ＯＦＤＭ送信においてＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform）の前段にＤＦＴ（Discrete Fourier Transform）を設けることによってシングルキャリア伝送を実現する。

3GPP TS36.201, V8.3.0 (2009-03)

次世代の無線通信システムでは、高速通信及び大容量化に対する要求条件を満たす必要があり、例えば、第５世代の無線通信システムでは、１０Ｇｂｐｓのピークデータレートが望まれる。このような要求条件を満たすために、上りリンクにおいてＯＦＤＭを用いたマルチキャリア方式が適用可能なユーザ装置が開発されることが想定される。

ＯＦＤＭとＤＦＴ－ｓ－ＯＦＤＭとでは上り信号の生成法及び復号法が異なるため、ＯＦＤＭが用いられるかＤＦＴ－ｓ－ＯＦＤＭが用いられるかを基地局及びユーザ装置との間で適切に設定しなければ基地局において上り信号が受信できなくなる。

本発明は、上りリンクにおいてシングルキャリア方式とマルチキャリア方式とが適用可能な無線通信システムにおいて、基地局から送信された情報に基づいてユーザ装置が上りリンクにおいてどちらの方式が用いられるかを判別することによって基地局とユーザ装置との間における上り信号の送受信を実現することを目的とする。

本発明の一形態に係るユーザ装置は、
マルチキャリア方式及びシングルキャリア方式のいずれかを用いて上り信号を基地局に送信するユーザ装置であって、
前記基地局から、下り制御チャネルにおいて下り制御情報を受信する受信部と、
前記受信した下り制御情報を復号することによって得られる情報からマルチキャリア方式を用いるかシングルキャリア方式を用いるかを判別するための判別基準に基づいて、マルチキャリア方式を用いるかシングルキャリア方式を用いるかを判別する判別部と、
前記判別した方式を用いて上り信号を送信する送信部と、
を有することを特徴とする。

本発明によれば、上りリンクにおいてシングルキャリア方式とマルチキャリア方式とが適用可能な無線通信システムにおいて、基地局から送信された情報に基づいてユーザ装置が上りリンクにおいてどちらの方式が用いられるかを判別することによって基地局とユーザ装置との間における上り信号の送受信を実現することが可能になる。

本発明の実施例に係る無線通信システムの構成例を示す概略図 本発明の実施例に係る無線通信システムにおける上り信号送信方法のシーケンス図 本発明の実施例に係る基地局の機能構成を示すブロック図 本発明の実施例に係るユーザ装置の機能構成を示すブロック図 本発明の実施例に係る無線通信装置のハードウェア構成の一例を示す図

以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。なお、以下で説明する実施例は一例に過ぎず、本発明が適用される実施例は、以下の実施例に限られるわけではない。例えば、本実施例に係る無線通信システムはＬＴＥの後継の無線通信システムを想定しているが、本発明はＬＴＥの後継の無線通信システムに限定されるわけではなく、他の方式にも適用可能である。

＜システム構成＞
図１は、本発明の実施例に係る無線通信システムの構成例を示す概略図である。図１に示すように、本発明の実施例に係る無線通信システムは、基地局ｅＮＢとユーザ装置ＵＥ１及びＵＥ２とを有する。図１の例では、１つの基地局ｅＮＢ及び２つのユーザ装置ＵＥ１及びＵＥ２（併せてＵＥと呼ばれる）が図示されているが、複数の基地局ｅＮＢを有していてもよいし、１つ又は３つ以上のユーザ装置ＵＥを有していてもよい。

基地局ｅＮＢは、１つまたは複数（例えば、３つ）の（セクタとも呼ばれる）セルを収容することができる。基地局ｅＮＢが複数のセルを収容する場合、基地局ｅＮＢ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」または「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、および／または基地局サブシステムのカバレッジエリアの一部または全体を指す。さらに、「基地局」「ｅＮＢ」、「セル」、および「セクタ」という用語は、本明細書では互換的に使用され得る。基地局ｅＮＢは、固定局（fixed station）、ＮｏｄｅＢ、ｅＮｏｄｅＢ（ｅＮＢ）、アクセスポイント（access point）、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。

ユーザ装置ＵＥは、当業者によって、移動局、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、またはいくつかの他の適切な用語で呼ばれる場合もある。

基地局ｅＮＢ及びユーザ装置ＵＥは、所定の帯域を用いて下りリンク（ＤＬ：Downlink）及び上りリンク（ＵＬ：Uplink）の通信を行う。

まず、下りリンクの通信に用いられる主なチャネルについて説明する。

ユーザ装置ＵＥは、基地局ｅＮＢと通信するために、基本情報であるブロードキャスト情報を受信する必要がある。ブロードキャスト情報は、システム帯域幅及びシステムフレーム番号などを含むＭＩＢ（Master Information Block）と、その他のシステム情報であるＳＩＢ（System Information Block）とが含まれる。なお、ＳＩＢは後述する下りデータチャネルで送信されてもよい。

ユーザ装置ＵＥは、下り制御チャネルを用いて、リソースの割り当て等を含む下り制御情報（ＤＣＩ：Downlink Control Information）を受信するが、当該下り制御チャネルは、ＰＤＣＣＨ（Physical Downlink Control Channel）と呼ばれてもよい。

また、ユーザ装置ＵＥは、下り共有チャネル（下りデータチャネル）を用いて下りデータを受信するが、当該下り共有チャネルは、ＰＤＳＣＨ（Physical Downlink Shared Channel）と呼ばれてもよい。

次に、上りリンクの通信に用いられる主なチャネルについて説明する。

ユーザ装置ＵＥは、上り制御チャネルを用いて、ＰＤＳＣＨに対するＡＣＫ／ＮＡＣＫ、下りチャネルの受信品質又はスケジューリング割り当て要求等を含む上り制御情報を送信するが、当該上り制御チャネルは、ＰＵＣＣＨ（Physical Uplink Control Channel）と呼ばれてもよい。

また、ユーザ装置ＵＥは、上り共有チャネル（上りデータチャネル）を用いて上りデータを送信するが、当該上り共有チャネルは、ＰＵＳＣＨ（Physical Uplink Shared Channel）と呼ばれてもよい。

上記のチャネル及び信号は、ＬＴＥにおける例であり、上記の名称とは異なる名称が用いられてもよい。

上記のチャネル及び信号は、例えば、時間領域及び周波数領域で構成されるリソースの所定の部分で送信される。無線フレームは時間領域において１つまたは複数のフレームで構成されてもよい。時間領域において１つまたは複数の各フレームはサブフレームと呼ばれてもよい。サブフレームは更に時間領域において１つまたは複数のスロットで構成されてもよい。スロットはさらに時間領域において１つまたは複数のシンボル（ＯＦＤＭシンボル、ＳＣ-ＦＤＭＡシンボル等）で構成されてもよい。無線フレーム、サブフレーム、スロット、およびシンボルは、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、およびシンボルは、それぞれに対応する別の呼び方であってもよい。例えば、ＬＴＥシステムでは、基地局が各ユーザ装置に無線リソース（各ユーザ装置において使用することが可能な周波数帯域幅及び／又は送信電力等）を割り当てるスケジューリングを行う。スケジューリングの最小時間単位をＴＴＩ（Transmission Time Interval）と呼んでもよい。例えば、１サブフレームをＴＴＩと呼んでもよいし、複数の連続したサブフレームをＴＴＩと呼んでもよいし、１スロットをＴＴＩと呼んでもよいし、１スロットを複数に分割したミニスロットをＴＴＩと呼んでも良い。

リソースブロック（ＲＢ）は、時間領域および周波数領域のリソース割当単位であり、周波数領域では１つまたは複数個の連続した副搬送波（subcarrier）を含んでもよい。また、リソースブロックの時間領域では、１つまたは複数個のシンボルを含んでもよく、１スロット、１サブフレーム、または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つまたは複数のリソースブロックで構成されてもよい。上述した無線フレームの構造は例示に過ぎず、無線フレームに含まれるサブフレームの数、サブフレームに含まれるスロットの数、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およびリソースブロックの数、および、リソースブロックに含まれるサブキャリアの数は様々に変更することができる。

本発明の実施例に係る無線通信システムでは、上りリンクにおいてＯＦＤＭを用いたマルチキャリア方式とＤＦＴ－ｓ－ＯＦＤＭを用いたシングルキャリア方式とが適用可能であることを仮定する。ＯＦＤＭは周波数上にサブキャリアを並べることで高速伝送を実現し、周波数の利用効率を上げることができる。したがって、セル中央付近のユーザ装置（図１のＵＥ１）に対してＯＦＤＭを用いたマルチキャリア方式を適用することで、高スループットが実現できる。一方、ＤＦＴ－ｓ－ＯＦＤＭは、連続的な周波数帯域を用いて伝送する。ＤＦＴ－ｓ－ＯＦＤＭでは、送信電力の変動が小さくなる特徴を持つことから、ユーザ装置の出力電圧を上げることができ、広いカバレッジを実現できる。したがって、セル端付近のユーザ装置（図１のＵＥ２）に対してＤＦＴ－ｓ－ＯＦＤＭを用いたシングルキャリア方式を適用することで、広いカバレッジを実現できる。

上りリンクにおいてシングルキャリア方式に加えてマルチキャリア方式が適用できる場合、セル内において、マルチキャリア方式とシングルキャリア方式とを切り替えることができる。本発明の実施例では、基地局ｅＮＢがユーザ装置ＵＥに対してマルチキャリア方式とシングルキャリア方式との両方が上りリンクにおいて適用可能であることを事前に設定した後に、基地局ｅＮＢが送信した下り制御情報に基づいてユーザ装置ＵＥがどちらの方式が用いられるかを判別することで、基地局ｅＮＢとユーザ装置ＵＥとの間における上り信号の送受信を実現する。

＜上り信号送信方法の手順＞
図２は、本発明の実施例に係る無線通信システムにおける上り信号送信方法のシーケンス図である。

事前に、基地局ｅＮＢは、マルチキャリア方式とシングルキャリア方式との両方が上りリンクにおいて適用可能であるという信号波形設定情報を生成し、ユーザ装置ＵＥに送信してもよい（図示せず）。また、このような信号波形設定情報は、予め基地局ｅＮＢ及びユーザ装置ＵＥ内に設定されてもよい。

以下の説明において、マルチキャリア方式とシングルキャリア方式とのうち上りリンクにおいて適用可能な方式を示す情報を、信号波形設定情報又はwaveform configurationと呼ぶ。さらに、上りリンクにおいて用いられる方式（マルチキャリア方式又はシングルキャリア方式）を信号波形又はwaveformと呼ぶ。waveform configurationは、（１）基地局ｅＮＢのセル内においてマルチキャリア方式とシングルキャリア方式との両方が適用可能でダイナミックに切り替えるという内容でもよく、（２）基地局ｅＮＢのセル内においてマルチキャリア方式とシングルキャリア方式との両方が適用可能でセミスタティックに切り替えるという内容でもよく、（３）基地局ｅＮＢのセル内においてマルチキャリア方式のみが適用可能であるという内容でもよい。本発明の実施例では、マルチキャリア方式とシングルキャリア方式との切り替えを対象とするため、waveform configurationは、（１）基地局ｅＮＢのセル内においてマルチキャリア方式とシングルキャリア方式との両方が適用可能でダイナミックに切り替えるという内容、又は（２）基地局ｅＮＢのセル内においてマルチキャリア方式とシングルキャリア方式との両方が適用可能でセミスタティックに切り替えるという内容のいずれかであることを仮定する。ここで、ダイナミックな切り替えとは、サブフレーム単位での切り替えと表現されてもよく、例えば、ＤＣＩによってマルチキャリア方式とシングルキャリア方式とを切り替えることを示す。また、セミスタティックな切り替えとは、１サブフレームよりも長い一定の時間又は可変の時間での切り替えと表現されてもよい。

waveform configurationは、セル内の全ユーザ装置に共通のwaveform configurationとしてもよく、例えばユーザ装置の能力情報（UE capability）に基づいてユーザ装置別に設定されたwaveform configurationとしてもよい。なお、UE capabilityはユーザ装置ＵＥが対応している周波数バンド、UEカテゴリ、最大伝送レートなどを示す情報を含む。UE capabilityはマルチキャリア方式とシングルキャリア方式とをスタティックに切り替えることができるか、ダイナミックに切り替えることができるかを示す情報等を更に含んでもよい。また、ＰＵＣＣＨとＰＵＳＣＨとで共通のwaveform configurationが用いられてもよく、ＰＵＣＣＨとＰＵＳＣＨとで別々のwaveform configurationが用いられてもよい。

基地局ｅＮＢは、ＰＤＣＣＨにおいて下り制御情報をユーザ装置ＵＥに送信する（Ｓ１０１）。

ＰＤＣＣＨにおいて送信される下り制御情報をＤＣＩと呼び、ＤＣＩには複数のフォーマット（DCI format）が用意されている。このDCI formatは、ランク（Rank）に対応付けられてもよい。例えば、DCI format 0はRank 1に対応し、DCI format 4はRank 2に対応する。

また、ＤＣＩには、基地局ｅＮＢがユーザ装置ＵＥに対して割り当てたスケジューリング情報が含まれる。上りリンクにおけるスケジューリング情報は、特にUL scheduling grantと呼ばれ、スケジューリング情報には、リソースブロックの割り当て情報、変調方式・チャネル符号化率（ＭＣＳ：Modulation and Coding Scheme）、データサイズ（ＴＢＳ：Transport Block Size）等が含まれる。なお、リソースブロックの割り当て情報は、ユーザ装置ＵＥがＰＵＳＣＨを送信するために基地局ｅＮＢによって割り当てられた１つ以上のリソースブロックの位置を示す。

基地局ｅＮＢは、ユーザ装置ＵＥに対してマルチキャリア方式及びシングルキャリア方式のいずれかを用いて上り信号を送信させるために、ＤＣＩを利用することができる。例えばセル中央付近のユーザ装置（図１のＵＥ１）に対してＯＦＤＭを用いたマルチキャリア方式で上り信号を送信させるために、マルチキャリア方式と括り付けられたＤＣＩを用いる。例えばセル端付近のユーザ装置（図１のＵＥ２）に対してＤＦＴ－ｓ－ＯＦＤＭを用いたシングルキャリア方式で上り信号を送信させるために、シングルキャリア方式と括り付けられたＤＣＩを用いる。なお、ユーザ装置がセル中央付近に存在するかセル端付近に存在するかは、受信品質測定等によって決定することができる。

上りリンクにおいてマルチキャリア方式を用いるかシングルキャリア方式を用いるか（すなわち、waveform）は、ランクに紐づけられてもよい。例えば、ある値以下のランク（例えば、Rank 1（DCI format 0に対応））はシングルキャリア方式に紐づけられ、ある値より大きいランク（例えば、Rank 2（DCI format 4に対応））はマルチキャリア方式に紐づけられてもよい。

また、waveformは、変調方式に紐づけられてもよい。例えば、あるオーダー以下の変調方式（例えば、BPSK、π/2 shift BPSK、QPSK、π/4 shift QPSK）はシングルキャリア方式に紐づけられ、あるオーダーより大きい変調方式（例えば、16QAM、64QAM、256QAM）はマルチキャリア方式に紐づけられてもよい。

また、waveformは、ＭＣＳに紐づけられてもよい。例えば、ある値以下のＭＣＳはシングルキャリア方式に紐づけられ、ある値より大きいＭＣＳはマルチキャリア方式に紐づけられてもよい。

また、waveformは、割り当てリソースブロック数に紐づけられてもよい。例えば、ある値以下の割り当てリソースブロック数はシングルキャリア方式に紐づけられ、ある値より大きい割り当てリソースブロック数はマルチキャリア方式に紐づけられてもよい。

また、waveformは、データサイズ（ＴＢＳ）に紐づけられてもよい。例えば、ある値以下のデータサイズはシングルキャリア方式に紐づけられ、ある値より大きいデータサイズはマルチキャリア方式に紐づけられてもよい。

また、waveformは、プリコーディング行列（ＰＭＩ：Precoding Matrix Indicator）に紐づけられてもよい。プリコーディング行列はランクによって変わるため、プリコーディング行列を用いた判別も可能である。例えば、ある特定のプリコーディング行列はシングルキャリア方式に紐づけられ、ある特定のプリコーディング行列以外はマルチキャリア方式に紐づけられてもよい。

また、waveformは、リソースブロックの割り当ての仕方に紐づけられてもよい。例えば、連続的な割り当てはシングルキャリア方式に紐づけられ、連続的でない（離散的な）割り当てはマルチキャリア方式に紐づけられてもよい。連続的な割り当てとは、周波数軸上において割り当て開始位置から割り当て終了位置までの連続するリソースブロックをユーザ装置ＵＥに割り当てることを示す。また、連続的でない割り当てとは、周波数軸上のリソースブロックの割り当て開始位置から割り当て終了位置までに、ユーザ装置ＵＥに割り当てたリソースブロックとユーザ装置ＵＥに割り当てていないリソースブロックとが混在することを示す。また、連続的な割り当てか連続的でない割り当てかは、割り当て種別によって区別されてもよい。例えば、リソースブロックの割り当てが割り当て開始位置と割り当てリソースブロック数とで指定できる場合、連続的な割り当て種別と区別され、シングルキャリア方式に紐づけられてもよい。

ユーザ装置ＵＥは、基地局ｅＮＢから、ＰＤＣＣＨにおいて下り制御情報を受信し、下り制御情報に基づいて、waveformを判別する（Ｓ１０３）。

上記のように、ユーザ装置ＵＥは、ＤＣＩを復号することによって、ランク、スケジューリング情報（リソースブロックの割り当て情報、ＭＣＳ、データサイズ等）、プリコーディング行列等を決定することができる。

例えば、ユーザ装置ＵＥは、ある値以下のランク（例えば、Rank 1）の場合はシングルキャリア方式と判別し、ある値より大きいランク（例えば、Rank 2）の場合はマルチキャリア方式と判別する。

例えば、ユーザ装置ＵＥは、あるオーダー以下の変調方式（例えば、BPSK、π/2 shift BPSK、QPSK、π/4 shift QPSK）の場合はシングルキャリア方式と判別し、あるオーダーより大きい変調方式（例えば、16QAM、64QAM、256QAM）の場合はマルチキャリア方式と判別する。

例えば、ユーザ装置ＵＥは、ある値以下のＭＣＳの場合はシングルキャリア方式と判別し、ある値より大きいＭＣＳの場合はマルチキャリア方式と判別する。

例えば、ユーザ装置ＵＥは、ある値以下の割り当てリソースブロック数はシングルキャリア方式と判別し、ある値より大きい割り当てリソースブロック数の場合はマルチキャリア方式と判別する。

例えば、ユーザ装置ＵＥは、ある値以下のデータサイズの場合はシングルキャリア方式と判別し、ある値より大きいデータサイズの場合はマルチキャリア方式と判別する。

例えば、ユーザ装置は、ある特定のプリコーディング行列の場合はシングルキャリア方式と判別し、ある特定のプリコーディング行列以外の場合はマルチキャリア方式と判別する。

例えば、ユーザ装置は、リソースブロックの割り当てが連続的な割り当ての場合はシングルキャリア方式と判別し、連続的でない（離散的な）割り当ての場合はマルチキャリア方式と判別する。

なお、マルチキャリア方式とシングルキャリア方式との切り替え動作点となるwaveformの判別基準は、予め基地局ｅＮＢ及びユーザ装置ＵＥ内に設定されてもよい。また、waveformの判別基準は、ブロードキャスト情報（ＭＩＢ及び／又はＳＩＢ）、ランダムアクセス手順におけるメッセージ（例えば、RA response（message2とも呼ばれる））、接続設定（ＲＲＣ（Radio Resource Control）接続設定又はＳ１接続設定）手順におけるメッセージ（例えば、RRC connection setup又はRRC connection reconfiguration）等を用いて、基地局ｅＮＢからユーザ装置ＵＥに通知してもよい。ユーザ装置ＵＥは、ＤＣＩを復号することによって得られるランク、スケジューリング情報（リソースブロックの割り当て情報、ＭＣＳ、データサイズ等）、プリコーディング行列等と、waveformの判別基準とに基づいて、waveformを判別することができる。

なお、ＰＵＣＣＨとＰＵＳＣＨとで別々のwaveform configurationが用いられる場合、又はＰＵＣＣＨとＰＵＳＣＨとで別々のwaveformが適用できる場合、ユーザ装置ＵＥは、ＰＵＣＣＨ用のwaveformとＰＵＳＣＨ用のwaveformとを判別する。ＰＵＣＣＨ用のwaveformとＰＵＳＣＨ用のwaveformは、別の情報に基づいて判別されてもよい。例えば、ＰＵＣＣＨ用のwaveformはランクに基づいて判別され、ＰＵＳＣＨ用のwaveformはリソースブロックの割り当て情報に基づいて判別されてもよい。ランクとリソースブロックの割り当て情報とを用いた判別は単なる例であり、ＰＵＣＣＨ用のwaveform及びＰＵＳＣＨ用のwaveformについて、ＤＣＩのどのような情報が用いられてもよい。

上記のように、本発明の実施例では、waveform configurationは、（１）基地局ｅＮＢのセル内においてマルチキャリア方式とシングルキャリア方式との両方が適用可能でダイナミックに切り替えるという内容、又は（２）基地局ｅＮＢのセル内においてマルチキャリア方式とシングルキャリア方式との両方が適用可能でセミスタティックに切り替えるという内容のいずれかであることを仮定する。

waveform configurationが（１）基地局ｅＮＢのセル内においてマルチキャリア方式とシングルキャリア方式との両方が適用可能でダイナミックに切り替えるという内容である場合、ユーザ装置ＵＥは、上記のようにサブフレーム単位でＤＣＩを復号することによってwaveformを判別することができる。

waveform configurationが（２）基地局ｅＮＢのセル内においてマルチキャリア方式とシングルキャリア方式との両方が適用可能でセミスタティックに切り替えるという内容である場合、ユーザ装置ＵＥは、一定時間ごとにwaveformを判別してもよい。例えば、ユーザ装置ＵＥは、waveformを判別して一定時間が経過していない場合には、ＤＣＩを受信してもwaveformを判別せず、一定時間が経過した後に受信したＤＣＩに基づいてwaveformを判別する。waveformを判別するタイミングに用いられる一定時間は、予め基地局ｅＮＢ及びユーザ装置ＵＥ内に設定されてもよく、ブロードキャスト情報、ランダムアクセス手順におけるメッセージ、接続設定手順におけるメッセージ等を用いて、基地局ｅＮＢからユーザ装置ＵＥに通知してもよい。

また、waveform configurationが（２）基地局ｅＮＢのセル内においてマルチキャリア方式とシングルキャリア方式との両方が適用可能でセミスタティックに切り替えるという内容である場合、ユーザ装置ＵＥは、他の制御タイミングに基づいてwaveformを判別してもよい。具体的には、ユーザ装置ＵＥは、基地局ｅＮＢに制御情報を送信した所定時間後に受信したＤＣＩに基づいてwaveformを判定する。例えば、ユーザ装置ＵＥは受信品質が閾値より低くなるという条件等を満たす場合にメジャメントレポートを送信するため、基地局ｅＮＢはメジャメントレポートを受信した後にwaveformを変更するべきか判断し、判断したwaveformに紐づけられたＤＣＩを送信してもよい。ユーザ装置ＵＥは、メジャメントレポートを送信したＮサブフレーム後にwaveformを判別してもよい。例えば、ユーザ装置ＵＥはＰＤＳＣＨの受信が失敗した場合にＮＡＣＫを送信するが、基地局ｅＮＢはＮＡＣＫがＭ回連続で受信した場合にwaveformを変更するべきか判断し、判断したwaveformに紐づけられたＤＣＩを送信してもよい。ユーザ装置ＵＥは、ＮＡＣＫをＭ回連続で送信したＮサブフレーム後にwaveformを判別してもよい。また、基地局ｅＮＢはＡＣＫをＬ回連続で受信した場合にwaveformを変更するべきか判断し、判断したwaveformに紐づけられたＤＣＩを送信してもよい。ユーザ装置ＵＥは、ＡＣＫをＬ回連続で送信したＮサブフレーム後にwaveformを判別してもよい。

ユーザ装置ＵＥは、判別したwaveformを用いて上り信号を送信する（Ｓ１０５）。

ユーザ装置ＵＥは、ＤＣＩに基づいてマルチキャリア方式を用いるかシングルキャリア方式を用いるかを判別できるため、ユーザ装置ＵＥは、判別した方式を用いて上り信号を送信する。

＜機能構成＞
図３は、本発明の実施例に係る基地局１０の機能構成を示すブロック図である。

基地局１０は、送信部１０１と、受信部１０３と、waveform configuration設定部１０５と、下り制御情報生成部１０７とを有する。

送信部１０１は、基地局１０から送信されるべき各種の下り信号を生成し、ユーザ装置ＵＥに送信する。送信部１０１は、以下に説明する下り制御情報生成部１０７において生成したＤＣＩをユーザ装置ＵＥに送信する。また、送信部１０１は、マルチキャリア方式とシングルキャリア方式との切り替え動作点となるwaveformの判別基準をユーザ装置ＵＥに送信してもよい。

受信部１０３は、ユーザ装置ＵＥから各種の上り信号を受信する。受信部１０３は、マルチキャリア方式又はシングルキャリア方式を用いてユーザ装置ＵＥが送信した上り信号（上り制御情報及び上りデータ）を受信する。

waveform configuration設定部１０５は、基地局ｅＮＢが決定したwaveform configuration又は予め決定されたwaveform configurationを設定する。waveform configurationはセル内の全ユーザに対して共通に設定されてもよく、例えば、UE capabilityに応じてユーザ装置別に設定されてもよい。また、waveform configurationはＰＵＣＣＨとＰＵＳＣＨとで共通に設定されてもよく、ＰＵＣＣＨとＰＵＳＣＨとで別々に設定されてもよい。

下り制御情報生成部１０７は、ユーザ装置ＵＥに対してマルチキャリア方式を使用させるかシングルキャリア方式を使用させるかに基づいて、ユーザ装置ＵＥに送信すべきＤＣＩを生成する。ユーザ装置ＵＥに対してマルチキャリア方式を使用させる場合には、下り制御情報生成部１０７は、マルチキャリア方式に紐づけられたランク、スケジューリング情報（リソースブロックの割り当て情報、ＭＣＳ、データサイズ等）等を用いてＤＣＩを生成する。ユーザ装置ＵＥに対してシングルキャリア方式を使用させる場合には、下り制御情報生成部１０７は、シングルキャリア方式に紐づけられたランク、スケジューリング情報（リソースブロックの割り当て情報、ＭＣＳ、データサイズ等）等を用いてＤＣＩを生成する。

図４は、本発明の実施例に係るユーザ装置２０の機能構成を示すブロック図である。

ユーザ装置２０は、受信部２０１と、送信部２０３と、waveform configuration設定部２０５と、waveform判別部２０７とを有する。

受信部２０１は、基地局ｅＮＢから各種の下り信号を受信する。受信部２０１は、基地局ｅＮＢから、ＰＤＣＣＨにおいてＤＣＩを受信する。また、受信部２０１は、基地局ｅＮＢからwaveformの判別基準を受信してもよい。

送信部２０３は、ユーザ装置２０から送信されるべき各種の上り信号を生成し、基地局ｅＮＢに送信する。送信部２０３は、以下に説明するwaveform判別部２０７において判別したwaveformに従って上り信号を送信する。ＰＵＣＣＨとＰＵＳＣＨとで別々のwaveformが適用できる場合、送信部２０３は、ＰＵＣＣＨに関して判別したwaveformに従って、ＰＵＣＣＨ上で上り制御情報を送信し、ＰＵＳＣＨに関して判別したwaveformに従って、ＰＵＳＣＨ上で上りデータを送信する。

waveform configuration設定部２０５は、基地局ｅＮＢから通知されたwaveform configuration又は予め決定されたwaveform configurationを設定する。waveform configurationはＰＵＣＣＨとＰＵＳＣＨとで共通に設定されてもよく、ＰＵＣＣＨとＰＵＳＣＨとで別々に設定されてもよい。

waveform判別部２０７は、受信部２０１において受信したＤＣＩに基づいて、waveformを判別する。waveform判別部２０７は、ＤＣＩを復号することによって得られるランク、スケジューリング情報（リソースブロックの割り当て情報、ＭＣＳ、データサイズ等）、プリコーディング行列等と、waveformの判別基準とに基づいて、waveformを判別してもよい。なお、ＰＵＣＣＨとＰＵＳＣＨとで別々のwaveform configurationが用いられる場合、又はＰＵＣＣＨとＰＵＳＣＨとで別々のwaveformが適用できる場合、waveform判別部は、ＰＵＣＣＨ用のwaveformとＰＵＳＣＨ用のwaveformとを判別する。

waveform configurationがダイナミックな切り替えである場合、waveform判別部２０７は、サブフレーム単位でＤＣＩを復号することによってwaveformを判別する。waveform configurationがセミスタティックな切り替えである場合、waveform判別部２０７は、一定時間ごとにwaveformを判別してもよく、他の制御タイミングに基づいてwaveformを判別してもよい。

＜ハードウェア構成＞
なお、上記実施例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、本発明の一実施例における基地局、ユーザ装置などは、本発明の上り信号送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６は、本発明の実施例に係る基地局１０又はユーザ装置２０である無線通信装置のハードウェア構成の一例を示す図である。上述の基地局１０及びユーザ装置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。基地局１０及びユーザ装置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。

基地局１０及びユーザ装置２０における各機能は、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、及び／又は、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、上述の基地局１０のwaveform configuration設定部１０５及び下り制御情報生成部１０７、ユーザ装置２０のwaveform configuration設定部２０５及びwaveform判別部２０７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及び／又はデータを、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、上述の実施例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、基地局１０のwaveform configuration設定部１０５及び下り制御情報生成部１０７、ユーザ装置２０のwaveform configuration設定部２０５及びwaveform判別部は、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。上述の各種処理は、１つのプロセッサ１００１で実行される旨を説明してきたが、２以上のプロセッサ１００１により同時又は逐次に実行されてもよい。プロセッサ１００１は、１以上のチップで実装されてもよい。なお、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。

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 Erasable Programmable ＲＯＭ）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などの少なくとも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、本発明の一実施例に係る上り信号送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、ＣＤ－ＲＯＭ（Compact Disc ＲＯＭ）などの光ディスク、ハードディスクドライブ、フレキシブルディスク、光磁気ディスク(例えば、コンパクトディスク、デジタル多用途ディスク、Ｂｌｕ－ｒａｙ（登録商標）ディスク)、スマートカード、フラッシュメモリ（例えば、カード、スティック、キードライブ）、フロッピー（登録商標）ディスク、磁気ストリップなどの少なくとも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。上述の記憶媒体は、例えば、メモリ１００２及び／又はストレージ１００３を含むデータベース、サーバその他の適切な媒体であってもよい。

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。例えば、上述の送信部１０１、受信部１０３、受信部２０１、送信部２０３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及び／又はメモリ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、基地局１０及びユーザ装置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。

＜本発明の実施例の効果＞
本発明の実施例によれば、上りリンクにおいてシングルキャリア方式とマルチキャリア方式とが適用可能な無線通信システムにおいて、基地局から送信された情報に基づいてユーザ装置ＵＥが上りリンクにおいてどちらの方式が用いられるかを判別することによって基地局ｅＮＢとユーザ装置ＵＥとの間における上り信号の送受信を実現できる。

waveformの判別は、基地局ｅＮＢからユーザ装置ＵＥに送信されるＤＣＩと、waveformの判別基準とによって判別することができ、waveformの通知のために新たな制御情報を追加する必要はない。更に、ＰＵＣＣＨとＰＵＳＣＨとで別々のwaveformを設定することもでき、その結果、柔軟な設定が実現できると共に、例えばデータチャネルに対しては常にマルチキャリア方式を適用することで高速通信及び大容量化を実現できる。

また、ダイナミックにwaveformを判別することによって、マルチキャリア方式による高スループットの実現という利点と、シングルキャリア方式による広いカバレッジの実現という利点とを最大限に利用することができる。

一方、セミスタティックにwaveformを判別することによって、判別に関するユーザ装置ＵＥの処理を簡易にすることができる。

＜補足＞
本明細書で説明した各態様／実施例は、ＬＴＥ（Long Term Evolution）、ＬＴＥ－Ａ（LTE-Advanced）、ＳＵＰＥＲ ３Ｇ、ＩＭＴ－Ａｄｖａｎｃｅｄ、４Ｇ、５Ｇ、ＦＲＡ（Future Radio Access）、Ｗ－ＣＤＭＡ（登録商標）、ＧＳＭ（登録商標）、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。

本明細書で使用する「システム」および「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つまたは複数のネットワークノード（network nodes）からな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、基地局および／または基地局以外の他のネットワークノード（例えば、ＭＭＥまたはＳ－ＧＷなどが考えられるが、これらに限られない）によって行われ得ることは明らかである。上記において基地局以外の他のネットワークノードが１つである場合を例示したが、複数の他のネットワークノードの組み合わせ（例えば、ＭＭＥおよびＳ－ＧＷ）であってもよい。

情報等は、上位レイヤ（または下位レイヤ）から下位レイヤ（または上位レイヤ）へ出力され得る。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。

入出力された情報等は特定の場所（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。入出力される情報等は、上書き、更新、または追記され得る。出力された情報等は削除されてもよい。入力された情報等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／実施例に限られず、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、ブロードキャスト情報（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（RRC Connection Setup）メッセージ、ＲＲＣ接続再構成（RRC Connection Reconfiguration）メッセージなどであってもよい。

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、真偽値（Boolean：trueまたはfalse）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。

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。

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（シグナル）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。

上述したパラメータ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。さらに、これらのパラメータを使用する数式等は、本明細書で明示的に開示したものと異なる場合もある。様々なチャネル（例えば、ＰＵＣＣＨ、ＰＤＣＣＨなど）及び情報要素（例えば、ＴＰＣなど）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。

本明細書で使用する「判断(determining)」、「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。「判断」、「決定」は、例えば、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、データベースまたは別のデータ構造での探索）、確認(ascertaining)した事を「判断」「決定」したとみなす事などを含み得る。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）した事を「判断」「決定」したとみなす事などを含み得る。また、「判断」、「決定」は、解決(resolving)、選択(selecting)、選定(choosing)、確立(establishing)、比較(comparing)などした事を「判断」「決定」したとみなす事を含み得る。つまり、「判断」「決定」は、何らかの動作を「判断」「決定」したとみなす事を含み得る。

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、それらの要素の量また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および第２の要素への参照は、２つの要素のみがそこで採用され得ること、または何らかの形で第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。

「含む（include）」、「含んでいる（including）」、およびそれらの変形が、本明細書あるいは請求の範囲で使用されている限り、これら用語は、用語「備える（comprising）」と同様に、包括的であることが意図される。さらに、本明細書あるいは請求の範囲において使用されている用語「または（or）」は、排他的論理和ではないことが意図される。

本明細書で説明した各態様／実施例の処理手順、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／実施例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（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。

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例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、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。

本国際出願は２０１６年１１月２日に出願した日本国特許出願２０１６－２１５７０６号に基づく優先権を主張するものであり、２０１６－２１５７０６号の全内容を本国際出願に援用する。

１０ 基地局
１０１ 送信部
１０３ 受信部
１０５ waveform configuration設定部
１０７ 下り制御情報生成部
２０ ユーザ装置
２０１ 受信部
２０３ 送信部
２０５ waveform configuration設定部
２０７ waveform判別部
１００１ プロセッサ
１００２ メモリ
１００３ ストレージ
１００４ 通信装置
１００５ 入力装置
１００６ 出力装置

Claims (4)

1. マルチキャリア方式及びシングルキャリア方式のいずれかを用いて上り信号を基地局に送信するユーザ装置であって、
   前記基地局から、下り制御チャネルにおいて下り制御情報を受信する受信部と、
   前記受信した下り制御情報を復号することによって得られる情報からマルチキャリア方式を用いるかシングルキャリア方式を用いるかを判別するための判別基準に基づいて、マルチキャリア方式を用いるかシングルキャリア方式を用いるかを判別する判別部と、
   前記判別した方式を用いて上り信号を送信する送信部と、
   を有するユーザ装置。
2. 前記受信部は、前記基地局から、マルチキャリア方式を用いるかシングルキャリア方式を用いるかの前記判別基準を受信し、
   前記判別部は、前記受信した下り制御情報を復号することによって得られる情報と、前記判別基準とに基づいて、マルチキャリア方式を用いるかシングルキャリア方式を用いるかを判別する、請求項１に記載のユーザ装置。
3. 前記判別部は、当該ユーザ装置が前記基地局に制御情報を送信した所定時間後に受信した下り制御情報、又は一定時間が経過した後に受信した下り制御情報に基づいて、マルチキャリア方式を用いるかシングルキャリア方式を用いるかを判別する、請求項１又は２に記載のユーザ装置。
4. マルチキャリア方式及びシングルキャリア方式のいずれかを用いて上り信号を基地局に送信するユーザ装置における上り信号送信方法であって、
   前記基地局から、下り制御チャネルにおいて下り制御情報を受信するステップと、
   前記受信した下り制御情報を復号することによって得られる情報からマルチキャリア方式を用いるかシングルキャリア方式を用いるかを判別するための判別基準に基づいて、マルチキャリア方式を用いるかシングルキャリア方式を用いるかを判別するステップと、
   前記判別した方式を用いて上り信号を送信するステップと、
   を有する上り信号送信方法。

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