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、サイクリックプレフィックス長、サブフレーム長、送信時間間隔(TTI:Transmission Time Interval)長などの、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、TTI、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。
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つの物理リソースブロック(PRB:Physical Resource Block))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。
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。
ところで、NRでは、PUCCHの送信方法として、DMRSベース送信(DMRS-based transmission)及び系列ベース送信(Sequence-based transmission)が検討されている。
DMRSベース送信は、UCIの復調のためのDMRSを含む上り制御チャネル(以下、DMRSベースPUCCHともいう)でUCIを通知するため、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。
図1A及び1Bは、DMRSベースPUCCHの一例を示す図である。DMRSベースPUCCHは、UCI及びDMRSをTDMして構成されてもよいし、FDMして構成されてもよい。
図1Aに示すTDM型DMRSベースPUCCHでは、DMRS及びUCIが、それぞれ別のシンボル(又はショートシンボル)にマッピングされる。図1Bに示すFDM型DMRSベースPUCCHでは、DMRS及びUCIが、1シンボル(又はショートシンボル)内の別の周波数リソース(例えば、サブキャリア)にマッピングされる。
系列ベース送信は、UCIの復調のためのDMRSを含まない上り制御チャネル(以下、系列ベースPUCCHともいう)でUCIを通知するため、ノンコヒーレント送信(non-coherent transmission)、ノンコヒーレントデザインなどと呼ばれてもよい。
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、適用される直交符号、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。
系列ベースPUCCHの基準系列(base sequence)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(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、下り制御情報(DCI:Downlink Control Information))又はこれらの組み合わせにより、ネットワーク(例えば基地局)からUEに設定(通知)されてもよい。
例えば、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。
また、系列ベース送信のための送信リソースの複数の候補が、通知するUCIの複数の候補値にそれぞれ関連付けられてもよい。当該送信リソースは、符号分割多重(CDM:Code Division Multiplexing)されることができる直交リソース(拡散符号リソースと呼ばれてもよい)であってもよい。なお、直交リソースは、基準系列(直交系列)、位相回転量、巡回シフト(CS:Cyclic Shift)、直交符号(例えば、OCC(Orthogonal Cover Code)と呼ばれてもよい)の少なくとも1つであってもよい。
上記複数の候補を示す情報は、上位レイヤシグナリング、物理レイヤシグナリング又はこれらの組み合わせにより、ネットワークからUEへ通知されてもよい。UEは、通知するUCIの値に応じて複数の候補の中から1つの直交リソースを選択し、選択されたリソースを用いて系列ベースPUCCHを送信してもよい。
以下、UCIの通知のための送信リソースが位相回転量である場合について説明する。1つのUEに割り当てられる位相回転量の複数の候補は、位相回転量セットと呼ばれてもよい。ここでは、系列ベースPUCCHが1PRB(サブキャリア数Mが12)を用いて送信される場合を想定するが、これに限られない。
図2A及び2Bは、位相回転量セットの一例を示す図である。本例では、UCIが2ビットの情報とする。2ビットのUCIは4値を取るため、位相回転量セットは4個の位相回転量を含む。
系列ベースPUCCHに用いる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、例えばZadoff-Chu系列を基準系列とする場合、系列長は12以下の最大の素数(=11)-1=10個であり、利用できる位相回転は12個である。例えば、2π/12の位相間隔を持つ12の位相回転量α0-α11が定義されてもよい。
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。
図2Aに示す系列タイプ0の位相回転量セットは、隣接する(連続する)複数の位相回転量で構成される。この位相回転量セットは、π/6ずつ離れた4個の位相回転量α0、α1、α2、α3を含む。図2Bに示す系列タイプ1の位相回転量セットは、互いに離れた複数の位相回転量で構成される。この位相回転量セットは、π/2ずつ離れた4個の位相回転量α0、α3、α6、α9を含む。
周波数選択性が小さい環境では、系列タイプ0も系列タイプ1も相互相関が小さい(各系列タイプで生成した系列間は干渉しない)。したがって、周波数選択性が小さい環境では、系列タイプ0も系列タイプ1もUCIの誤り率は同等である。なお、系列タイプ0を用いれば、12個の位相回転量を密に詰めて3個のUEがそれぞれ4つの位相回転量を使用して、より効率的に位相回転量を使用できる。
一方、周波数選択性が厳しい環境では、隣接する位相回転量で生成した系列同士の相互相関が大きいため、UCIの誤りが大きくなってしまう。したがって、周波数選択性が強い場合は、系列タイプ1を用いる方が、系列タイプ0を用いる場合に比べてUCIの誤り率を下げることができる。
UEは、PUCCHに割り当てられた送信帯域幅が所定値以上なら系列タイプ0を使用し、所定値未満なら系列タイプ1を選択すると想定してもよい。これにより、ネットワークから系列タイプを通知せずに、UEは所定の誤り率を満たす系列タイプを選択できる。
送信帯域幅が大きくなるほど、使用可能な位相回転量は増加するが、そのすべてを使用しない場合を想定する。例えば、使用可能な位相回転量を、送信帯域幅に依らず12に制限する。送信帯域幅が6PRBである場合、使用可能な位相回転量は12×6=72になるものの、そのうち12個の位相回転量しか使わない。この場合、系列タイプ0を使っても、位相回転量の間隔は位相回転量6個分になるため、12個の位相回転量の隣接位相回転量で生成した系列同士の相互相関は小さくなる。
図3は、系列ベースPUCCHの一例を示す図である。図3に示すように、図2Aの位相回転量セットを割り当てられたUEが、通知する2ビットのUCIとして「11」を選択する場合、対応するα2を用いて基準系列を位相回転させ、系列ベースPUCCHを生成する。
図4A及び4Bは、系列ベースPUCCHの生成処理の一例を示す図である。UE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に対して、OFDM又はDFT-S-OFDM処理を行う。UEは、OFDM又はDFT-S-OFDM処理された出力信号を送信する(図4A)。
図4Bは、系列ベースPUCCHのリソースマッピングの一例を示す図である。系列ベースPUCCHが所定のシンボル(例えば、1シンボル)内の1PRB(サブキャリア数Mが12)を用いて送信される場合、基準系列X0-XM-1を、所定の情報に関連付けられる位相回転量αを用いて位相回転し、1PRB内のサブキャリアにそれぞれの基準系列をマッピングする。なお、基準系列は、一部の基準系列が再利用されたり拡張して用いられてもよい。
なお、当該αは、例えば、図2Aの位相回転量セットを割り当てられたUEであれば、UCIに応じて選択されるα0、α1、α2、α3のいずれかである。本明細書の以降でも同様に、図中のαは、UEが選択可能な位相回転量のいずれかを表す。
ところで、上述したような系列ベースPUCCHが複数のセルで利用される場合、隣接セル間で同じ系列及び/又は同じ直交リソース(例えば、位相回転量)が使われる可能性がある。図5A及び5Bは、複数のセルで系列ベースPUCCHに同じ位相回転量が使われる一例を示す図である。図5Aはセル#nで利用される位相回転量の一例を示し、図5Bはセル#m(m≠n)で利用される位相回転量の一例を示す。いずれのセルでも、UEが位相回転量α0-α3を利用できるように設定されている。
系列ベースPUCCHを受信する基地局において、同じ系列及び/又は同じ直交リソースを使う隣接セルからの強い干渉波を受信すると、UCIの復号を誤るおそれがある。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という課題がある。
そこで、本発明者らは、系列ベースPUCCHを用いる場合であっても、UCIを適切に通知するための方法を検討し、本発明に至った。本発明の一態様によれば、系列ベースPUCCHの干渉の発生を抑制したり、発生した場合の干渉の影響を低減したりすることができる。
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、本明細書において、「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、本明細書において、セルは、コンポーネントキャリア(CC:Component Carrier)、キャリア、サイト、ビームなどと読み替えられてもよい。
以降、UCIが基準系列に位相回転を適用して生成される場合を主に例に挙げて説明するが、これに限られない。「位相回転量」は、「直交リソース」、他の直交リソース(例えば、直交符号、直交系列、巡回シフト、時間及び/又は周波数リソースなど)などで読み替えられてもよい。
(無線通信方法)
本発明の一実施形態では、系列ベースPUCCHの周波数リソース(周波数帯域幅)を所定の帯域幅以上に制限する。この場合、UEは、系列ベースPUCCHを送信する場合、当該PUCCHの送信に用いる周波数リソース(送信帯域幅)が所定の帯域幅以上であると想定してもよい。
例えば、系列ベースPUCCHの送信帯域幅は、所定の閾値X個以上のPRB数を用いると想定してもよい。Xは、例えば、2、4、6、8、10、12、12より大きい数などであってもよい。
送信帯域幅(PRB数)を大きくすることで、PUCCHの直交リソース(例えば、直交符号、直交系列、位相回転量、巡回シフト)の数を増加できる。また、直交リソース数が増加することで、近接セル間で同じ直交リソースを利用しないように、セルごとに利用する直交リソースを異ならせて(例えば、所定の周期でホッピングさせて)好適に干渉を低減できる。直交リソース数が多いと、複数のセルで同じ直交リソースを利用する場合であっても、当該複数のセルの物理的距離を遠くすることができ、干渉を低減できる。
例えば、系列ベースPUCCHの周波数帯域幅を6PRB(=6*12=72サブキャリア)で送信する場合、利用できるZadoff-Chu系列は72以下の最大の素数(=71)-1=70個であり、利用できる位相回転は72個である。この場合、最大で70*72=5040個の直交リソースが利用できる。
なお、仮に系列ベースPUCCHの周波数帯域幅を1PRB(=12サブキャリア)で送信すると仮定すると、利用できるZadoff-Chu系列は12以下の最大の素数(=11)-1=10個であり、利用できる位相回転は12個である。この場合、最大で10*12=120個の直交リソースが利用できる。Zadoff-Chu系列の代わりにCG-CAZAC系列を用いる場合、系列数は30個であるため、最大で30*12=360個の直交リソースが利用できる。
以上から、上述のXを例えば6とすることで、系列ベースPUCCHの送信に多くの数の直交リソースを利用できることが保証される。
第1の実施形態において、UEは、系列ベースPUCCHは所定の帯域幅以上の帯域で送信し、DMRSベースPUCCHは所定の帯域幅未満の帯域で送信すると想定してもよい。例えば、UEに対して系列ベースPUCCH及びDMRSベースPUCCHにそれぞれ異なる周波数リソース(帯域)が割り当てられる場合、UEは、ネットワーク(例えば、基地局)から通知される情報に基づいて、どちらの帯域でPUCCHを送信するかを判断してもよい。
例えば、上記判断のための情報は、割り当てられるリソースの情報(例えば、PRB数)であってもよいし、系列ベースPUCCH及びDMRSベースPUCCHのいずれかを指示する情報であってもよいし、系列ベースPUCCHの周波数帯域幅の下限(DMRSベースPUCCHの周波数帯域幅の上限)である所定の帯域幅の情報(例えば、PRB数(上述のX))であってもよい。
また、上記判断のための情報は、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、UEに通知されてもよい。
UEは、通知されたPRB数により、系列ベースPUCCH及びDMRSベースPUCCHのどちらでUCIを送信するかを判断してもよい。また、UEは、系列ベースPUCCHが第1の帯域幅(例えば、Y PRB)であり、DMRSベースPUCCHが第2の帯域幅(例えば、X PRB)であるとネットワークから通知されている場合に、さらに系列ベースPUCCH及びDMRSベースPUCCHのいずれかを指示する情報に基づいて、PUCCHの送信PRB数を決定してもよい。
図6A及び6Bは、それぞれDMRSベースPUCCH及び系列ベースPUCCHの周波数リソースの一例を示す図である。例えば、UEは、DMRSベースPUCCHの送信を通知(設定、指示)された場合、図6Aに示す2PRBの周波数リソースを用いてDMRSベースPUCCHの送信を行ってもよい。また、UEは、系列ベースPUCCHの送信を通知(設定、指示)された場合、図6Bに示す6PRBの周波数リソースを用いて系列ベースPUCCHの送信を行ってもよい。
UEは、系列ベースPUCCHの周波数帯域幅の下限が例えば6PRBであると通知され、かつPUCCHの送信帯域幅が2PRBであると通知された場合、図6Aに示す2PRBの周波数リソースを用いてDMRSベースPUCCHの送信を行ってもよい。また、UEは、系列ベースPUCCHの周波数帯域幅の下限が例えば6PRBであると通知され、かつPUCCHの送信帯域幅が6PRBであると通知された場合、図6Bに示す6PRBの周波数リソースを用いて系列ベースPUCCHの送信を行ってもよい。
[利用可能な直交リソースの最大数]
UEは、系列ベースPUCCHの送信帯域幅について利用可能な直交リソースを、全て利用できると想定してもよいし、一部のみ利用できると想定してもよい。例えば、UEは、利用可能な直交リソース(例えば、位相回転量)の最大数Nをネットワークから設定されてもよい。
UEは、直交リソースの最大数に関する情報を、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)、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。例えば、UEは、上位レイヤシグナリングで直交リソースの最大数の候補を通知され、物理レイヤシグナリングで当該候補のうちのいずれかを指定されてもよい。
簡単のため、PUCCHの送信帯域幅をA PRB、そして1PRBあたりのサブキャリア数をMとして説明する。全ての利用可能な位相回転量(=A*M)を利用する場合、最大限に位相回転量を使用できるので、セル容量(UE多重数)を向上できる。また、A*M個の使用可能な位相回転量のうち、N個(<A*M)の位相回転量に限定する場合、周波数選択性が厳しい(強い)場合にも、UCIの誤り率を低くできる。
図7A及び7Bは、利用できる位相回転量の最大数の制限の一例を示す図である。ここでは、A=2、M=12の場合を例に説明するが、これに限られるものではない。
図7Aは、2PRBの場合に利用可能な全直交リソースの一例を示す。利用可能な位相回転量の数は2*12=24個であるため、例えば、2π/24の位相間隔を持つ24個の位相回転量α0-α23が定義されてもよい。図7Aでは、π/2ずつ離れた4個の位相回転量α0、α6、α12、α18(それぞれ、情報“00”、“01”、“11”、“10”に対応)が、UEに設定する位相回転量セットの例として示されている。
図7Bは、2PRBの場合かつN=12に限定される場合に利用可能な直交リソースの一例を示す。利用可能な位相回転量の数は12個であるため、例えば、図7Aで示した24個の位相回転量α0-α23のうち、偶数のインデックスに対応する位相回転量(つまり、2π/12の位相間隔を持つ12個の位相回転量α0-α11)が利用可能と判断されてもよい。図7Bでは、π/2ずつ離れた4個の位相回転量α0、α3、α6、α9(それぞれ、情報“00”、“01”、“11”、“10”に対応)が、UEに設定する位相回転量セットの例として示されている。
[系列ベースPUCCHの送信帯域幅]
系列ベースPUCCHの送信帯域幅は、複数の値を取り得るものとしてもよい。セルの状態(例えば、チャネル状態、品質、混雑度など)に応じて、効率的にリソースを割り当てることで、セル容量の増大と、周波数利用効率とのトレードオフを実現できる。
例えば、系列ベースPUCCHの送信帯域幅の情報は、上位レイヤシグナリング、物理レイヤシグナリング又はこれらの組み合わせにより通知されてもよい。UEは、上位レイヤシグナリング(報知情報など)で系列ベースPUCCHの送信帯域幅の候補を通知され、別の上位レイヤシグナリング又は物理レイヤシグナリングで当該候補のうちのいずれかを指定されてもよい。
図8A及び8Bは、系列ベースPUCCHの送信帯域幅の一例を示す図である。本例では、周波数帯域#1(6PRB)及び周波数帯域#2(12PRB)の2つの帯域がUEに設定可能である。図8Aのように、UEのPUCCH送信帯域幅を小さく設定(周波数帯域#1を指定)すると、UCI送信に使用する周波数リソースを小さく抑えることができ、限られた周波数リソースを効率的に利用できる。
一方、図8Bのように、UEのPUCCH送信帯域幅を大きく設定(周波数帯域#2を指定)すると、周波数選択性が強くないセル(例えば、カバレッジの狭いセル)、高周波数帯域のセルなどでは、A*M以下の位相回転量を用いた場合の位相回転量間の直交性崩れ(干渉)は生じないため、A*M以下の数の位相回転量を使用することで、UE多重数を増大でき、セル容量を増大(周波数リソースを効率的に利用)できる。
[直交リソースの最大数と系列ベースPUCCHの送信帯域幅との関係]
図9は、位相回転量の最大数の制限及び系列ベースPUCCHの送信帯域幅を変化させた場合の直交リソース数の変化の一例を示す図である。本例では、1PRBあたりのサブキャリア数M=12とする。
PUCCH帯域幅が6PRBの場合、当該帯域幅に含まれるサブキャリア数は72、Zadoff-Chu系列数は70であるため、全位相回転量(=72個)が利用可能とすると、70*72=5040個の直交リソースが利用できる。一方、位相回転量の最大数を一定値N(ここでは、12)に制限すると、70*12=840個の直交リソースが利用できる。
同様に、PUCCH帯域幅が12PRBの場合、当該帯域幅に含まれるサブキャリア数は144、Zadoff-Chu系列数は138であるため、全位相回転量(=144個)が利用可能とすると、138*144=19872個の直交リソースが利用できる。一方、位相回転量の最大数を一定値N(ここでは、12)に制限すると、138*12=1656個の直交リソースが利用できる。
これらから分かるように、帯域幅を広げて使用する位相回転量の数を増やす場合、直交リソース数を大幅に増加できる。また、位相回転量を一定値に制限する場合には、帯域を2倍使用しても、直交リソース数は2倍以下になる(帯域を広げる効果が小さくなる)。
なお、直交リソースの数は、系列ベースPUCCHの送信帯域幅と関連付けられてもよい。例えば、系列ベースPUCCHの送信帯域幅の候補と、各候補に対する直交リソースの数と、の対応関係の情報がUEに通知されてもよい。当該対応関係の情報は、上位レイヤシグナリング、物理レイヤシグナリング又はこれらの組み合わせにより通知されてもよい。
UEは、上位レイヤシグナリング(報知情報など)で当該対応関係の情報を通知され、別の上位レイヤシグナリング又は物理レイヤシグナリングでPUCCHの送信帯域幅の情報が通知されてもよい。この場合、UEは、系列ベースPUCCHの送信帯域幅に基づいて、直交リソースの数を把握できる。直交リソースの数及び系列ベースPUCCHの送信帯域幅をそれぞれ通知するより、通知に必要な情報量を低減できるため、下り通信の効率を向上できる。
図10は、系列ベースPUCCHの送信PRB数と位相回転量の数との対応関係の一例を示す図である。本例では、送信PRB数=2、6、12及び24に対して、それぞれ位相回転量の数=12、12、24及び48が設定されている。
[系列のリソースマッピング]
系列ベースPUCCHのリソースマッピングについて説明する。系列ベースPUCCHは、送信帯域幅分の連続する周波数リソースにマッピングされてもよいし、合計で送信帯域幅分となる非連続の複数の周波数リソースにマッピングされてもよい。後者の場合、送信する周波数帯域が分散するので、周波数ダイバーシチ効果によりUCI誤り率の改善が期待できる。
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。UEは、PUCCHリソースの情報を通知されてもよい。例えば、PUCCHリソースの情報は、周波数リソースの開始位置、周波数リソースの帯域幅、周波数リソースの周期などであってもよい。
UEは、PUCCHリソースの情報に基づいて利用するPUCCHリソースを特定する。UEは、1つの周波数リソースが通知された場合、所定のルールに従って他の周波数リソースを特定してもよい。例えば、1つの周波数リソースとしてPRBインデックス#nが通知された場合、[n、n+1、n+4、n+5、n+8、n+9]を使用する(2PRB単位のリソースを、4PRB間隔で3個使用する)と想定してもよい。このような所定のルールは、上位レイヤシグナリング(例えば、RRCシグナリング)で設定されてもよいし、仕様で予め定められてもよい。
また、割り当てられたPUCCHリソース全体で、(a)1つのUCIを送信してもよいし、(b)複数のUCIを送信してもよい。ここで、(b)の場合、複数のUCIは同一の情報に対応してもよいし、それぞれ異なる情報に対応してもよい。なお、1つのUCI及び/又は複数のUCIは、上述のように、連続する周波数リソースにマッピングされてもよいし、非連続の複数の周波数リソースにマッピングされてもよい。
つまり、1つのUCIは、拡散、繰り返し及び符号化の少なくとも1つにより、複数の周波数リソースにマッピングされてもよい。UCIを帯域に拡散して送信する場合、拡散利得によりUCI誤り率の改善が期待できる。
上記(a)に基づくマッピング方法では、周波数リソース全体に対応する(比例する)系列長を用いてもよい。この場合、PUCCHの送信帯域幅をA PRB、そしてPRB内のサブキャリア数をMとすると、UEは、X0、X1、…、XA*M-1のA*M個(系列長:A*M)の基準系列を生成する。また、UEは、A PRBに含まれるPUCCH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(b)に基づくマッピング方法では、1つのUCIに対応する送信帯域幅(「周波数リソースユニット」、「ユニット」などと呼ばれてもよい)に対応する(比例する)系列長を用いてもよい。PUCCHの送信帯域幅をA PRB、1つのUCIに対応する送信帯域幅(ユニットと呼ばれてもよい)をB PRB(B<A)、そしてPRB内のサブキャリア数をMとすると、UEは、X0、X1、…、XB*M-1のB*M個(系列長:B*M)の基準系列を生成する。また、UEは、A PRBに含まれるPUCCHリソースにおいて、各UCIユニット(B PRB)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(b)のマッピング方法において、ユニットごとに異なるUCIを通知することで、通知するUCIの総ビット数を増加できる。また、UCIの総ビット数に対応した直交リソース(例えば、直交符号、直交系列、位相回転量、巡回シフト)をUEに割り当てる場合に比べて、基地局の受信処理を簡単化でき、かつ直交リソース数を節約できる。
例えば、6ビットのUCIを通知する場合、全パターンの直交符号を利用可能とすると、受信機は26=64個のMLDを行う必要がある(例えば、割り当てる拡散符号数も64個)。一方、上記(b)のマッピング方法において、2ビットのUCIに対応するユニットを3つ通知する場合、受信機は3*22=12個のMLDを行えばよい(割り当てる拡散符号数も12個)。
図11A及び11Bは、PUCCH帯域幅全体に対応する系列長を有する系列のリソースマッピングの一例を示す図である。本例では、A=6、M=12であるが、これに限られない。図11Aは、上記(a)に基づくマッピング方法に対応し、図11Bは、上記(b)に基づくマッピング方法に対応する(2PRBからなる周波数リソースが、非連続に3つ割り当てられている)。
図11Aでは、UEは、6PRBの周波数リソースに、1つのUCI(UCI#1)のための信号系列をマッピングする。具体的には、UEは、X0、X1、…、X71の基準系列を生成し、PUCCH帯域幅に含まれる各サブキャリアに、それぞれの基準系列をマッピングする。なお、基準系列のマッピング順は図示される順に限られない。全基準系列には、UCI#1に対応する同じαが適用されている。
図11Bでは、UEは、PUCCH帯域幅が3つの部分に分かれているものの、6PRBの周波数リソースに、1つのUCI(UCI#1)のための信号系列をマッピングする点は図11Aと同様である。
図12A及び12Bは、複数のユニットで同じUCIを系列ベースPUCCHで通知する場合のリソースマッピングの一例を示す図である。本例では、A=6、M=12であるが、これに限られない。また、6PRB内で、2PRBからなるユニットが連続(図12A)又は非連続(図12B)に3つ割り当てられている。図12Aは、上記(a)に基づくマッピング方法に対応し、図12Bは、上記(b)に基づくマッピング方法に対応する。
図12Aでは、UEは、各ユニット(ユニット#1-#3)の周波数リソースに、1つのUCI(UCI#1)のための信号系列をマッピングする。具体的には、UEは、X0、X1、…、X23の基準系列を生成し、各ユニット内のサブキャリアに、それぞれの基準系列をマッピングする。なお、基準系列のマッピング順は図示される順に限られない。全基準系列には、UCI#1に対応する同じαが適用されている。
図12Bでは、UEは、3つのユニットが非連続に構成されているものの、各ユニットの周波数リソースに、1つのUCI(UCI#1)のための信号系列をマッピングする点は図12Aと同様である。
図13A及び13Bは、複数のユニットで異なるUCIを系列ベースPUCCHで通知する場合のリソースマッピングの一例を示す図である。本例では、A=6、M=12であるが、これに限られない。また、6PRB内で、2PRBからなるユニットが連続(図13A)又は非連続(図13B)に3つ割り当てられている。図13Aは、上記(a)に基づくマッピング方法に対応し、図13Bは、上記(b)に基づくマッピング方法に対応する。
図13Aでは、UEは、各ユニット(ユニット#1-#3)の周波数リソースに、それぞれ別のUCI(UCI#1-#3)のための信号系列をマッピングする。具体的には、UEは、X0、X1、…、X23の基準系列を生成し、各ユニット内のサブキャリアに、それぞれの基準系列をマッピングする。なお、基準系列のマッピング順は図示される順に限られない。
UCI#1、#2及び#3それぞれの基準系列には、別々のαが適用される。例えば、図では単にαと記載しているが、実際には各UCIで異なるαが適用されてもよい。また、UCI#1、#2及び#3はそれぞれ位相回転量セットに対応しており、例えば同じαが適用される場合であっても各UCIで異なる情報に対応してもよい。
図13Bでは、UEは、3つのユニットが非連続に構成されているものの、各ユニットの周波数リソースに、それぞれ別のUCI(UCI#1-#3)のための信号系列をマッピングする点は図13Aと同様である。
[直交リソースのホッピング]
UEが、複数のユニットを用いて同じUCIを送信する場合であっても、各ユニットで同じ直交リソース(例えば、直交符号、位相回転量、巡回シフト)を用いなくてもよい。つまり、複数のユニットの少なくとも一部で異なる直交リソースを用いてもよいし、ユニットごとに適用する直交リソースをホッピングしてもよい(異ならせてもよい)。この場合、受信機は、特定の系列及び/又は直交リソースの信号から強い干渉を受ける場合であっても、UCIを正しく判定できる。
図14は、複数のユニットで直交リソースをホッピングする一例を示す図である。本例では、複数のUE(例えば、UE#1及びUE#2)がそれぞれ2ビットのUCIを通知する例を示す。図12Bと同様に、各UEは、それぞれ2PRBからなる3つのユニット(ユニット#1-#3)に、同一のUCI#1をマッピングする。なお、ホッピングは、複数のユニットが連続(隣接)する場合(例えば、図12A)にも、適用されてもよい。
本例では、各UEは、ユニットごとに、系列に適用する位相回転量をホッピングする。具体的には、ユニットとUEの位相回転量αとの対応関係は、以下のようになっている:
ユニット#1:UE#1はα0-α3、UE#2はα4-α7、
ユニット#2:UE#1はα4-α7、UE#2はα8-α11、
ユニット#3:UE#1はα8-α11、UE#2はα12-α15。
このように、本例では、所定のユニットにおける所定のUE用の直交リソース(位相回転量)が、当該所定のユニットにおける他のUE用の直交リソースと異なり、さらに別のユニットにおける当該所定のUE用の直交リソースと異なるように構成されている。
図14の場合、例えば、UE#1にとっての情報“00”、“01”、“11”、“10”は、ユニット#1のα0-α3に、ユニット#2のα4-α7に、ユニット#3のα8-α11に、それぞれ対応してもよい。また、UE#2にとっての情報“00”、“01”、“11”、“10”は、ユニット#1のα4-α7に、ユニット#2のα8-α11に、ユニット#3のα12-α15に、それぞれ対応してもよい。
なお、本例ではユニットごとに位相回転量をホッピングする例を示したが、これに限られず、他の直交リソースをホッピングしてもよい。例えばユニットごとに系列インデックス、OCCインデックス、CSインデックスなどをホッピングしてもよい。
UEは、各ユニットの直交リソース(例えば、直交符号、直交系列、位相回転量、巡回シフト)の候補の情報を通知されてもよい。例えば、図14の場合、UEは、ユニット#1、#2及び#3の位相回転量の候補として、それぞれα0-α3、α4-α7、及びα8-α11を通知されてもよい。UEは、通知された直交リソースの候補に基づいて、所定のユニットに適用する直交リソースを決定してもよい。
また、UEは、1つのユニットの直交リソース(例えば、直交符号、直交系列、位相回転量、巡回シフト)の情報が通知された場合、所定のルールに従って他のユニットの直交リソースを特定してもよい。
例えば、1つのユニットの位相回転量としてαiに対応するインデックスiが通知された場合、各ユニットで[αi、αi+Z、αi+2Z、…](通知されたインデックスiにZ(Z>0)の整数倍を加えたインデックスに対応する位相回転量)を使用すると想定してもよい。なお、各ユニットで利用されるインデックスは、(i+Zの整数倍)mod(位相回転量の最大数)で求められてもよい。Zは、例えば当該ユニットの系列ベースUCIで通知できる情報の数(例えば、UCIが2ビットであれば、Z=4)であってもよい。また、このような所定のルールは、例えば上位レイヤシグナリングで設定されてもよいし、仕様で予め定められてもよい。
図15は、複数のユニットで直交リソースをホッピングする場合のリソースマッピングの一例を示す図である。本例では、A=6、M=12であるが、これに限られない。また、6PRB内で、2PRBからなるユニットが連続(図15A)又は非連続(図15B)に3つ割り当てられている。図15Aは、上記(a)に基づくマッピング方法に対応し、図15Bは、上記(b)に基づくマッピング方法に対応する。なお、各ユニットに対応する位相回転量は、図14と同様とする。
図15Aでは、UEは、各ユニット(ユニット#1-#3)の周波数リソースに、1つのUCI(UCI#1)のための信号系列をマッピングする。具体的には、UEは、X0、X1、…、X23の基準系列を生成し、各ユニット内のサブキャリアに、それぞれの基準系列をマッピングする。なお、基準系列のマッピング順は図示される順に限られない。
UCI#1、#2及び#3それぞれの基準系列には、同じ情報(インデックス)に対応する別々のαが適用される。例えば、UCIとして通知する情報に対応するインデックスがi(位相回転量はαi)とすると、UCI#1の基準系列にはαi、UCI#2の基準系列にはαi+4、UCI#3の基準系列にはαi+8が適用されている。
図15Bでは、UEは、3つのユニットが非連続に構成されているものの、各ユニットの周波数リソースに、1つのUCI(UCI#1)のための信号系列をマッピングする点は図15Aと同様である。
[UCIの受信動作]
系列ベースUCIの受信判定動作について説明する。受信装置(例えば、ネットワーク(基地局))は、受信された信号から、最尤検出(ML検出:Maximum Likelihood Detection)(相関検出と呼ばれてもよい)を用いてUCIを検出(UCIの内容を判断)してもよい。
具体的には、受信装置は、UCIの基準系列(送信信号系列)を生成する。また、送信装置(例えば、UE)に割り当てた位相回転量のレプリカ(UCI位相回転量レプリカ)を生成し(例えば、UCIが2ビットの場合4パターンを生成し)、生成した基準系列及びUCI位相回転量レプリカを用いて、送信装置と同様に送信信号波形を生成してもよい。
また、受信装置は、得られた送信信号波形と送信装置から受信した受信信号波形との相関を、全てのUCI位相回転量レプリカに対して計算し、最も相関の高いUCI位相回転量レプリカが送信されたと推定してもよい。
例えば、受信装置は、基準系列にUCI位相回転量レプリカの位相回転を施すことにより送信信号系列(M個の複素数系列)を生成する。受信装置は、サイズMのDFT後の受信信号系列(M個の複素数系列)と、当該送信信号系列の複素共役と、を要素ごとに乗算し、得られたM個の系列に基づく尤度を算出する。
尤度は、受信信号系列と送信信号系列との要素ごとの乗算結果の絶対値(又は絶対値の二乗)の合計であってもよい。受信装置は、全てのUCI位相回転量レプリカのうち、尤度が最大になるUCI位相回転量レプリカに対応するUCIが送信されたと推定してもよい。
また、受信装置は、UCI位相回転量レプリカを用いてチャネル推定を行い(例えば、UCIが2ビットの場合4回行う)、当該チャネル推定の結果に基づいてUCIを復調及び誤り検出(又は誤り訂正)を行い、誤りが検出されない(又は誤りが検出されたビットの数が少ない)UCIの位相回転量レプリカを特定してUCIを検出してもよい。
受信装置は、位相回転量の最大割り当て数(例えば、2PRBなら24個)分の送信信号レプリカを生成し、上述の動作と同様の動作により最も受信信号との相関の高い位相回転量を推定してもよい。割り当てた位相回転量以外の位相回転量が推定された場合は、割り当てた位相回転量の中で最も推定値と近いものが送信されたと推定してもよい。
複数のUEが多重されている場合であっても、複数のUEからの受信信号が互いに直交しているため、ネットワークは、特定のUEに割り当てられた位相回転量を用いてUCIを検出することができる。
なお、ここではUCIが基準系列に位相回転を適用して生成された場合のUCI受信動作について説明したが、これに限られない。「位相回転量」は、他の直交リソース(例えば、直交符号、直交系列、巡回シフト)などで読み替えられてもよい。
以上説明したように、本発明の一実施形態によれば、隣接セル間で系列ベースPUCCHに同じ系列及び/又は同じ直交リソースを使う可能性を低減し、干渉を抑制することができる。また、仮に同じ系列及び/又は同じ直交リソースを使う場合が生じても、干渉を抑制することができる。また、UCIの誤検出を抑制できる。
(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16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17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、系列ベースPUCCH及び/又はDMRSベースPUCCHに基づく上り制御情報(UCI)を受信してもよい。
また、送受信部103は、系列ベースPUCCHの基準系列の情報、系列ベースPUCCHの割り当てリソース(例えば、送信帯域幅)の情報、系列ベースPUCCH及びDMRSベースPUCCHのいずれかを指示する情報、系列ベースPUCCHの周波数帯域幅の下限を示す情報、系列ベースPUCCHで利用可能な直交リソースの最大数の情報、所定のユニットの直交リソース(及び/又は直交リソースの候補)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18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、上り制御情報(例えば、UCI)を送信するための周波数リソース(例えば、PUCCH用リソース、PUCCH送信PRB)で信号を受信する。制御部301は、上記周波数リソースの帯域幅が所定の帯域幅(例えば、6PRB)以上である場合、上記周波数リソースで受信(検出)される信号が、系列ベースPUCCHで送信されたと想定して受信処理を行ってもよい。
制御部301は、上記周波数リソースの帯域幅が所定の帯域幅(例えば、6PRB)未満である場合、上記周波数リソースで受信(検出)される信号が、DMRSベースPUCCHで送信されたと想定して受信処理を行ってもよい。
制御部301は、利用可能な直交リソース(例えば、直交リソースの数、構成など)をユーザ端末20に判断させるために、上記周波数リソースの帯域幅及び/又は上記直交リソースの最大数に関する情報を当該ユーザ端末20に送信する制御を行ってもよい。
制御部301は、上記周波数リソース内で、同じ又は異なるUCIに対応する複数の信号系列を受信してもよい。この場合、制御部301は、当該複数の信号系列に適用される直交リソースがホッピングされると想定して受信処理を行ってもよい。
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19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、系列ベースPUCCH及び/又はDMRSベースPUCCH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、系列ベースPUCCHの基準系列の情報、系列ベースPUCCHの割り当てリソース(例えば、送信帯域幅)の情報、系列ベースPUCCH及びDMRSベースPUCCHのいずれかを指示する情報、系列ベースPUCCHの周波数帯域幅の下限を示す情報、系列ベースPUCCHで利用可能な直交リソースの最大数の情報、所定のユニットの直交リソース(及び/又は直交リソースの候補)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20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、上り制御情報(例えば、UCI)を送信するための周波数リソース(例えば、PUCCH用リソース、PUCCH送信PRB)で送信する信号を判断する。制御部401は、上記周波数リソースで送信する(送信すべき)信号が、UCIと関連付けられる直交リソース(例えば、直交符号、直交系列、巡回シフト、時間及び/又は周波数リソースなど)を適用した信号系列(系列)を含む場合、上記周波数リソースの帯域幅が所定の帯域幅(例えば、6PRB)以上であると想定してもよい。
制御部401は、上記周波数リソースで送信する(送信すべき)信号が、UCIと、当該UCIのためのDMRSと、を含む場合、上記周波数リソースの帯域幅が所定の帯域幅(例えば、6PRB)未満であると想定してもよい。
制御部401は、上記周波数リソースの帯域幅及び/又は上記直交リソースの最大数に関する情報に基づいて、利用可能な直交リソース(例えば、直交リソースの数、構成など)を判断してもよい。
制御部401は、上記周波数リソース内で、同じ又は異なるUCIに対応する複数の信号系列を送信してもよい。この場合、制御部401は、当該複数の信号系列に適用される直交リソースをホッピングする制御を行ってもよい。
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21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2月2日出願の特願2017-017974に基づく。この内容は、全てここに含めておく。