図1は、将来の無線通信システムで想定されるサブフレーム構成の一例を示す図である。なお、サブフレーム構成(subframe configuration)は、サブフレーム構造(subframe structure)、サブフレームタイプ(subframe type)、フレーム構成(frame configuration)、フレーム構造(frame structure)、フレームタイプ(frame type)、スロット構成(slot configuration)、スロット構造(slot structure)、スロットタイプ(slot type)等と呼ばれてもよい。
例えば、図1Aでは、DL制御チャネル(例えば、PDCCH:Physical Downlink Control Channel)とDLデータチャネル(例えば、PDSCH:Physical Downlink Shared Channel、DL共有チャネル等ともいう)とUL制御チャネル(例えば、PUCCH)が配置されるサブフレーム構成(DLセントリック等ともいう)が示される。ユーザ端末は、DL制御チャネルで送信される下りリンク制御情報(DCI:Downlink Control Information)に基づいてDLデータチャネルの受信を制御する。
図1Aに示すサブフレーム構成では、ユーザ端末は、DLデータチャネルの再送制御情報(HARQ-ACK:Hybrid Automatic Repeat reQuest-Acknowledge、ACK又はNACK(ACK/NACK)等ともいう)を同じ時間区間(例えば、NR TDD サブフレーム、又は、伝送時間間隔(TTI:Transmission Time Interval)、サブフレーム等ともいう)のUL制御チャネルでフィードバックできる。なお、ユーザ端末は、当該ACK/NACKを後続のサブフレームのUL制御チャネル又はULデータチャネルでフィードバックしてもよい。
図1Bでは、DL制御チャネル(例えば、PDCCH)とULデータチャネル(例えば、PUSCH:Physical Uplink Shared Channel、UL共有チャネル等ともいう)とUL制御チャネル(例えば、PUCCH)が配置されるサブフレーム構成(ULセントリック等ともいう)が示される。ユーザ端末は、DL制御チャネルで送信されるDCIに基づいて同じサブフレーム内でULデータチャネル(ULデータ、チャネル状態情報(CSI)等)を送信してもよい。なお、ユーザ端末は、当該ULデータチャネルを後続のサブフレームで送信してもよい。
図1A及び1Bに示すサブフレームでは同一サブフレーム内で送受信の制御(スケジューリング)が完結する割り当てが行われる。当該割り当ては、自己完結型割り当て(self-contained assignment)とも呼ばれる。また、自己完結型割り当てが行われるサブフレームは、自己完結型(self-contained)サブフレーム、自己完結型TTI、自己完結型シンボルセット等と呼ばれる。
自己完結型サブフレームでは、ユーザ端末は、DL制御チャネルに基づいてDLデータチャネルを受信するとともに、当該DLデータチャネルのHARQ-ACKを送信してもよい。自己完結型サブフレームを用いることにより、例えば1ms以下の超低遅延のフィードバックが実現できるため、遅延時間(latency)を削減できる。
なお、図1A及び1Bに示すサブフレーム構造は一例にすぎず、これに限られない。各チャネルの位置は適宜入れ替えて適用することができるし、図1A及び1Bに示す一部のチャネルがサブフレーム内に配置されてもよい。また、図1A及び1Bに示す帯域幅とは、UL/DLデータチャネルに割り当てられる帯域幅を少なくとも含めばよく、システム帯域幅でなくともよい。
また、図1A及び1Bでは、異なるチャネルが時間分割されるが、DL制御チャネルとUL/DLデータチャネルは時間多重されなくともよく、同じ時間区間(例えば、シンボル)に周波数多重/符号多重されてもよい。同様に、UL制御チャネルと、UL/DLデータチャネルも時間多重されなくともよく、同じ時間区間(例えば、シンボル)に周波数多重/符号多重されてもよい。
また、図1Aでは、図示しないが、DLデータチャネルとUL制御チャネルとの間には、DLからULへの切り替え時間(ギャップ区間)が設定されてもよい。また、図1A及び1Bでは、図示しないが、UL制御チャネルと次のサブフレームの開始時間との間にも、ULからDLへの切り替え時間(ギャップ区間)が設定されてもよい。
また、図1Bでは、DL制御チャネルとULデータチャネルとの間に、1シンボルのギャップ区間が設定されるが、当該ギャップ区間は2シンボル以上であってもよいし、整数シンボル数でなくともよい。また、UL制御チャネルと次のサブフレームの開始時間との間のギャップ区間は、チャネル構成上は明示されず、UL信号に与えるタイミングアドバンス(TA)の設定時間を調整することにより、実運用上で、設定されてもよい。
また、図1A及び1Bでは、UL/DL制御チャネルは、1シンボルで構成されるが、UL/DL制御チャネルは、複数のシンボル(例えば、2又は3シンボル)で構成されてもよい。UL/DL制御チャネルのシンボル数を多く設定すると、カバレッジを拡大できるが、オーバヘッドが増加する。したがって、オーバヘッドの増加を防ぐためには、UL/DL制御チャネルは、例えば、最小1シンボルで構成されることも想定される。
ところで、既存のLTEシステムのUL制御チャネル(PUCCHフォーマット1~5)は、サブフレーム内の利用可能な全シンボル(例えば、通常サイクリックプリフィクス(CP)の場合、14シンボル(SRSを送信する場合は、13シンボル))で送信される。また、既存のPUCCHフォーマット1~5では、サブフレーム内の特定のシンボルが、参照信号(例えば、DM-RS)専用に使用される。
しかしながら、図1A及び1Bに例示する最小1シンボルが想定されるUL制御チャネルでは、既存のPUCCHフォーマット1~5におけるUCIと参照信号(RS)との多重方法が適用できないことが想定される。既存のPUCCHフォーマット1~5では、特定のシンボルがRS専用に使用され、UCIとRSとを多重するためには少なくとも2シンボル(周波数ホッピングが適用される場合少なくとも4シンボル)が必要となる。これに対して、将来の無線通信システムでは、UL制御チャネルは、最小1シンボルで構成されることが想定され、1シンボル内にUCIとRSとを多重する必要があるためである。
したがって、新たなUL制御チャネルの構成(例えば、最小1シンボルで構成されるPUCCHフォーマット)に適するUCIとRSとの多重方法が望まれる。1シンボル内にUCIとRSとを多重する方法としては、複数のサブキャリア(又はキャリア)を用いてUCIとRSとを周波数分割多重することが想定される。
図2は、1シンボル内におけるUCIとRSとの周波数分割多重の一例を示す図である。図2Aでは、マルチキャリア伝送(例えば、OFDM)の一例が示され、図2Bでは、シングルキャリア伝送(例えば、DFT-S-OFDM)の一例が示される。シングルキャリア伝送は、送信電力効率に優れるため、将来の無線通信システムで(例えば、高周波数帯やULにおいて)使用されることが想定される。
図2Aに示すように、複数のサブキャリアを用いるマルチキャリア伝送では、1シンボル内で、UCIとRSとを周波数分割多重することができる。一方、図2Bに示すように、シングルキャリア伝送において、異なる複数のキャリアを用いてUCIとRSとを周波数分割多重する場合、PAPRが増大する恐れがある。
したがって、1シンボル内のUCIとRSとの周波数分割多重は、マルチキャリア伝送には適するが、シングルキャリア伝送には適さない。また、DLにおいてシングルキャリア伝送を行う場合に1シンボル内にDCIとRSとを周波数分割多重すると、ULと同様の問題が発生する恐れがある。
そこで、本発明者らは、新たなUL/DL制御チャネルの構成に適する制御情報(UCI及び/又はDCI)とRSとの多重方法の一態様として、1シンボル内の時間領域と制御情報とRSとを多重して送信することで、シングルキャリア伝送の場合にもPAPRを増大させずに1シンボル内にUCIとRSとを多重することを着想した。
以下、本実施の形態について詳細に説明する。本実施の形態は、DFT-S-OFDM等を用いるシングルキャリア伝送に好適であるが、OFDM等を用いるマルチキャリア伝送にも適用可能である。
また、以下では、UL制御チャネルで送信されるUCIとRSとの多重について説明するが、本実施の形態は、UL共有チャネルで送信されるUCI及び/又はULデータとRSとの多重にも適宜適用可能である。
また、以下では、UL、すなわち、送信装置がユーザ端末であり、受信装置がネットワーク(例えば、無線基地局)である例について説明するが、DL、すなわち、送信装置が無線基地局であり、受信装置がユーザ端末である例にも適宜適用可能である。DLでは、1シンボルの時間領域において、DCI及び/又はDLデータとRS(例えば、DM-RS、CSI-RS:Channel State Information―Reference Signal、CRS:Cell-specific Reference signalなど)とが多重されてもよい。
(シングルキャリア伝送)
本実施の形態において、ユーザ端末は、UL制御チャネルを用いてUCIを送信する。ユーザ端末は、1シンボル内の時間領域において、当該UCIとRSとを多重してシングルキャリア(例えば、DFT-S-OFDM)で送信する。当該RSは、当該UL制御チャネルの復調に用いられるDM-RS、チャネル状態のサウンディングに用いられるSRSの少なくとも一つを含んでよい。
図3は、既存のDFT-S-OFDM送信器の一例を示す図である。図3に示すように、DFT-S-OFDMでは、UCI(UCIを所定の符号化率で符号化し、所定の変調方式(例えば、QPSK:Quadrature Phase Shift Keying又は16QAM:16Quadrature Amplitude Modulation等)で変調した変調シンボル)がMポイントの離散フーリエ変換(DFT:Discrete Fourier Transform)に入力され、第1の時間領域から周波数領域に変換される。
DFTからの出力は、M個のサブキャリアにマッピングされ、Nポイントの逆離散フーリエ変換(IDFT:Inverse Discrete Fourier Transform)に入力され、周波数領域から第2の時間領域に変換される。ここで、N>Mであり、使用されないIDFTへの入力情報は、ゼロに設定される。これにより、IDFTの出力は、瞬時電力変動が小さく帯域幅がMに依存する信号となる。
IDFTからの出力は、パラレル/シリアル(P/S)変換される。P/S変換後の送信系列には、ガードインターバル(GI)が付加される。このように、DFT-S-ODM送信機では、シングルキャリアの特性を有する信号が生成され、1シンボルで送信される。
本実施の形態では、ユーザ端末は、図3に示す1シンボル内の時間領域(第1又は第2の時間領域)においてUCIとRSとを多重することにより、UCIとRSとをシングルキャリアに乗せて送信する。具体的には、ユーザ端末は、DFT入力前の第1の時間領域でUCIとRSとを多重してもよいし(第1の態様)、或いは、IDFT出力後の第2の時間領域でUCIとRSとを多重(第2及び第3の態様)してもよい。これにより、シングルキャリア伝送の特性(例えば、瞬時電力変動が小さくPAPRがマルチキャリア伝送よりも少ない)を維持しながら、1シンボル内でUCIとRSとを多重できる。
<第1の態様>
第1の態様では、ユーザ端末は、DFT前の第1の時間領域において、UCIとRSとを多重する。具体的には、ユーザ端末は、DFT前の第1の時間領域において、UCIの系列(UCI系列)に、RSの系列(RS系列)を挿入してもよい。
図4は、第1の態様に係るDFT-S-OFDM送信機の一例を示す図である。第1の態様では、図4Aに示すように、DFT入力前のMサンプルの送信系列が、UCI系列とRS系列とを含んで構成される。
図4Bに示すように、DFT入力前の送信系列には、シリアル/パラレル(S/P)変換前において、UCI系列の所定位置に所定数(所定長)(NRS)のRS系列を挿入され、M個のサンプルが生成される。M個のサンプルからなる送信系列は、S/P変換後に、DFTに入力され、時間領域から周波数領域に変換される。DFTからの出力は、M個のサブキャリアにマッピングされ、NポイントのIDFTに入力され、周波数領域から時間領域に変換される。IDFT出力後の処理は、図3と同様である。
図4Aに示すように、DFT入力前の第1の時間領域においてUCIとRSとを多重する場合、シングルキャリアにUCIとRSとを乗せて送信できる。受信装置(例えば、無線基地局)では、ガードインターバルを除去し、サイズNのDFTを行い、サイズMのIDFTを行うことで、UCIとRSとを分離できる。受信装置は、当該RS系列を用いてチャネル推定を行い、当該チャネル推定の結果に基づいてUL制御チャネルを復調し、UCIを得る。
或いは、受信装置は、チャネル推定を行わずに、最尤検出(ML検出:Maximum Likelihood Detection)(又は、相関検出と呼ばれてもいい)を用いてUCIを判定してもよい。具体的には、受信装置は、UCIのレプリカ(UCIレプリカ)を生成し(例えば、UCIが2ビットの場合4パターンを生成する)、当該UCIレプリカとRSとに対して送信装置と同様の符号化及び変調を行ってもよい。また、受信装置は、符号化及び変調により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レプリカに対して計算し、最も相関の高いUCIレプリカが送信されたと推定してもよい。
より具体的には、受信装置は、サイズMのIDFT後の受信信号系列(M個の複素数系列)の各要素に対して、UCIレプリカ+RSを送信装置と同様の符号化・変調を行うことにより得た送信信号系列(M個の複素数系列)の複素共役を掛け算して得られたM個の系列の絶対値(或いは、絶対値の二乗)を合計した値が最大になるUCIレプリカが送られたと想定してもよい。
ここで、UCIに挿入されるRS系列は、CAZAC(Constant Amplitude Zero Auto-Correlation)系列(例えば、ZC(Zadoff-Chu)系列)であってもよいし、CAZAC系列に準ずる系列(例えば、TS36.211 table 5.5.1.2-1及びtable 5.5.1.2-2)であってもよいし、既知のトレーニング系列(既知信号系列)であってもよい。
また、RS系列を示す情報(例えば、ZC系列の位相回転量、上記テーブルに規定される値を示す情報(行の値、列の値など)、既知信号系列を示す番号など)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)又はブロードキャスト情報(例えば、MIB:Master Information Block及び/又はSIB:System Information Block)により準静的(semi-static)に設定されてもよいし、物理レイヤシグナリング(例えば、DL制御チャネル)により動的(dynamic)に設定されてもよいし、これらの少なくとも一つの組み合わせにより設定されてもよい。
なお、既知信号系列を用いる場合、当該既知信号系列は、仕様に定められていてもよいし、仕様に記載された複数の既知信号系列の候補の中から、使用する既知信号系列を示す情報(例えば、既知信号系列に関連付けられる番号)がネットワークから指定されてもよい。
また、RS系列の数(RS系列数、RS系列の長さ、RSのサンプル数等ともいう)NRSは、ネットワーク(例えば、無線基地局)から通知(設定)されてもよいし、予め定められていてもよい。DFTのサイズM(DFTサイズ、帯域幅等ともいう)毎にRS系列数NRSが、規定されてもよい。例えば、当該RS系列数NRSを示す情報は、上位レイヤシグナリング又はブロードキャスト情報により準静的(semi-static)に設定されてもよいし、物理レイヤシグナリングにより動的(dynamic)に設定されてもよいし、これらの少なくとも一つの組み合わせにより設定される。
また、ユーザ端末は、DFTサイズMとRS系列数NRSに基づいて、UCI系列の生成(例えば、符号化、変調、レートマッチング(パンクチャ、繰り返し及び挿入の少なくとも一つ))を制御してもよい。例えば、ユーザ端末は、DFTサイズMからRS系列数NRSの減算結果と等しいサンプル数(サイズ)のUCI系列を生成してもよい。また、ユーザ端末は、M-NRSサンプルのUCI系列を生成するために、UCIの変調方式及び/又は符号化率を調整してもよい。
また、ユーザ端末は、M-NRSサンプルよりもUCI系列が大きい場合、当該UCI系列の少なくとも一部をパンクチャしてもよい。一方、ユーザ端末は、M-NRSサンプルよりもUCI系列が小さい場合、当該UCI系列に特定の系列(例えば、ゼロ系列)を挿入してもよいし、当該UCI系列の少なくとも一部を繰り返し(repetition)してもよい。
次に、DFT入力前の第1の時間領域におけるUCIとRSとを含む送信系列の生成例(すなわち、UCIとRSとの多重例)について詳述する。第1の時間領域において、ユーザ端末は、符号化及び変調後のUCI系列にRS系列を挿入してもよいし(第1の生成例)、符号化及び変調前にUCI系列にRS系列を挿入してもよい(第2の生成例)。
≪第1の生成例≫
図5は、第1の態様に係る送信系列の第1の生成例を示す図である。図5Aに示すように、UCIは、所定の符号化率(例えば、1/3)で符号化され、所定の変調方式(例えば、QPSK又は16QAMなど)で変調される。第1の生成例では、符号化及び変調後のUCI系列の所定位置に、RS系列が挿入される。RS系列とUCI系列を含む系列長Mの送信系列は、S/P変換されて、DFT(図4A参照)に入力される。
上述の通り、当該RS系列は、例えば、上述のCAZAC系列、ZC系列又は既知信号系列であってもよい。当該RS系列は、所定のルールに従ってユーザ端末において生成されてもよいし、上位レイヤシグナリング、ブロードキャスト情報、物理レイヤシグナリングの少なくとも一つにより指定されてもよい。
図5Bでは、符号化及び変調後のUCI系列が示される。ユーザ端末は、DFTサイズMとRS系列数NRSとに基づいて、符号化処理、変調処理、レートマッチング(繰り返し又はパンクチャ又は特定の系列(ゼロ系列)の挿入)の少なくとも一つを制御し、M-NRSサンプルのUCI系列を生成する。
図5Cでは、RS系列挿入後の送信系列(UCI系列+RS系列)が示される。図5Cでは、UCI系列の途中に分散して(所定数のUCIサンプルごとに)RSサンプルが挿入される。なお、図5Cに示すRS系列の挿入位置は、例示にすぎず、これに限られない。例えば、当該RS系列は、UCI系列の最後又は先頭に連続して挿入されてもよい。
当該挿入位置は、予め定められていてもよいし、上位レイヤシグナリング、ブロードキャスト情報、物理レイヤシグナリングの少なくとも一つにより指定されてもよい、例えば、上位レイヤシグナリングにより、当該挿入位置の候補セットが通知され、物理レイヤシグナリングにより、当該候補セットの中の特定の挿入位置が指定されてもよい。
また、当該挿入位置は、DFTサイズ(送信帯域幅)M毎に定められてもよい。具体的には、DFTサイズM毎に挿入位置の候補セットが定められており、上位レイヤシグナリング、ブロードキャスト情報、物理レイヤシグナリングの少なくとも一つにより、当該候補セットの中の特定の挿入位置が指定されてもよい。
M-NRSサンプルのUCI系列にNRSサンプルのRS系列が挿入されたMサンプルの送信系列は、S/P変換され、DFT(図4A参照)に入力される。
このように、第1の生成例では、DFT前の第1の時間領域において、符号化及び変調後のUCI系列にRS系列が挿入される。このため、UCIの符号化・変調方法とは異なる方法でRS系列を生成できるので、より送信電力効率に優れるRS系列(例えば、CAZAC系列)を用いてRSを送信することが可能なり、送信電力効率が優れる。
≪第2の生成例≫
図6は、第1の態様に係る送信系列の第2の生成例を示す図である。図6Aに示すように、第2の生成例では、符号化及び/又は変調前のUCIの所定位置に、RSとして既知情報が挿入される。UCIと既知情報とは、連結されて所定の符号化率で符号化(ジョイント符号化)され、所定の変調方式で変調される。変調後の送信系列は、S/P変換されて、DFT(図4参照)に入力される。
当該既知情報は、所定のルールに従ってユーザ端末において生成されてもよいし、上位レイヤシグナリング、ブロードキャスト情報、物理レイヤシグナリングの少なくとも一つにより指定されてもよい。
また、当該既知情報のビット数(Nbit)は、予め定められていてもよいし、上位レイヤシグナリング、ブロードキャスト情報、物理レイヤシグナリングの少なくとも一つにより指定されてもよい。また、当該既知情報及び/又は当該既知情報のビット数は、DFTサイズ(送信帯域幅)M毎に定められてもよい。
図6Bでは、符号化及び変調前の送信情報(UCI+既知情報)が示される。例えば、図6Bでは、UCI「011011110111」の先頭に、RSとして既知情報「0000」が挿入される。なお、図6Bに示すUCI及び既知情報の値は例示にすぎず、これらに限られない。また、図6Bに示す既知情報の挿入位置は、例示にすぎず、これに限られない。例えば、当該既知情報は、UCIの最後に挿入されてもよい。
また、当該挿入位置は、予め定められていてもよいし、上位レイヤシグナリング、ブロードキャスト情報、物理レイヤシグナリングの少なくとも一つにより指定されてもよい、例えば、上位レイヤシグナリングにより、当該挿入位置の候補セットが通知され、物理レイヤシグナリングにより、当該候補セットの中の特定の挿入位置が指定されてもよい。
また、当該挿入位置は、DFTサイズ(送信帯域幅)M毎に定められてもよい。具体的には、DFTサイズM毎に挿入位置の候補セットが定められており、上位レイヤシグナリング、ブロードキャスト情報、物理レイヤシグナリングの少なくとも一つにより、当該候補セットの中の特定の挿入位置が指定されてもよい。
ユーザ端末は、UCIと既知情報とを含む送信情報を所定の符号化率で符号化し、所定の変調方式で変調する。ユーザ端末は、DFTサイズMと既知情報のビット数Nbitとに基づいて、符号化処理、変調処理、レートマッチング(繰り返し又はパンクチャ又は特定の系列(ゼロ系列)の挿入)の少なくとも一つを制御し、Mサンプルの送信系列を生成してもよい。ユーザ端末は、当該Mサンプルの送信系列を、S/P変換して、DFT(図4A参照)に入力する。
このように、第2の生成例では、DFT前の第1の時間領域において、符号化及び変調前のUCIにRSとして既知情報が挿入される。このため、UCIの符号化・変調方法と同じ方法でRS系列を生成できるので、送信機の構成を簡略化できる。
以上のように、第1の態様によれば、DFT入力前の第1の時間領域においてUCIとRSとが多重されるので、シングルキャリアにUCIとRSとを乗せて送信できる。したがって、最小1シンボルが想定されるUL制御チャネルを用いる場合にも、PAPRの増大を防止しながら、1シンボル内にUCIとRSとを多重できる。
<第2の態様>
第2の態様では、ユーザ端末は、IDFT後の第2の時間領域において、UCIとRSとを多重する。具体的には、ユーザ端末は、DFT入力前の第1の時間領域において、UCI系列にゼロ系列を挿入し、IDFT出力後の第2の時間領域において、UCI系列にRS系列を加算する。
図7は、第2の態様に係るDFT-S-OFDM送信機の一例を示す図である。第2の態様では、図7Aに示すように、DFT入力前のUCI系列の所定位置にゼロ系列が挿入され、UCI系列とゼロ系列とを含むMサンプルの送信系列が、DFTに入力される。
図7Bに示すように、DFT入力前の送信系列には、シリアル/パラレル(S/P)変換前において、UCI系列の所定位置に所定数(所定長、所定サンプル数)(Z)のゼロ系列が挿入され、M個のサンプルが生成される。
UCIとゼロ系列とを含むM個のサンプルからなる送信系列は、S/P変換後に、DFTに入力され、時間領域から周波数領域に変換される。DFTからの出力は、M個のサブキャリアにマッピングされ、NポイントのIDFTに入力され、周波数領域から時間領域に変換される。なお、使用されないIDFTへの入力情報は、ゼロに設定される。IDFTからの出力は、P/S変換される。
図7Cに示すように、IDFT出力後のP/S変換後の送信系列(UCI系列及びDFT前に挿入されたゼロ系列)が示される。当該送信系列の所定位置(ここでは、挿入されたゼロ系列に対応する位置)には、RS系列が加算され、RS系列が加算された送信系列が1シンボルで送信される。
なお、RS系列の加算位置(DFT前のゼロ系列の挿入位置)に応じて、ユーザ端末は、ガードインターバル(GI)を制御してもよい。例えば、RS系列の加算位置が送信系列の最後又は最初である場合、GIの付加は省略されてもよい。一方、RS系列の加算位置が送信系列の途中や分散されている場合、GIが付加されてもよい。
受信装置(例えば、無線基地局)では、付加されている場合はガードインターバルを除去するだけで、サイズNのDFT及びサイズMのIDFTを行う前に、UCIとRSとを分離できる。受信装置は、当該RS系列を用いてチャネル推定を行い、当該チャネル推定の結果に基づいてUL制御チャネルを復調し、UCIを得る。或いは、第1の態様で説明したように、受信装置は、チャネル推定を行わずに、最尤検出(又は、相関検出と呼ばれてもいい)を用いてUCIを判定してもよい。
ここで、UCIに加算されるRS系列は、CAZAC系列(例えば、ZC系列)であってもよいし、CAZAC系列に準ずる系列(例えば、TS36.211 table 5.5.1.2-1及びtable 5.5.1.2-2)であってもよいし、既知のトレーニング系列(既知信号系列)であってもよい。また、当該RS系列は、UW(Unique Word)等と呼ばれてもよい。
また、RS系列を示す情報(例えば、ZC系列の位相回転量、上記テーブルに規定される値を示す情報(行の値、列の値など)、既知信号系列を示す番号など)は、上位レイヤシグナリング、ブロードキャスト情報、物理レイヤシグナリングの少なくとも一つにより通知されてもよい。
また、第1の時間領域で挿入されるゼロ系列の数(長さ、サンプル数)Zと、第2の時間領域で加算されるRS系列の数(長さ、サンプル数)NRSは、ネットワーク(例えば、無線基地局)から上位レイヤシグナリング、ブロードキャスト情報、物理レイヤシグナリングの少なくとも一つにより通知(設定)されてもよいし、予め定められていてもよい。
また、当該ゼロ系列数ZとRS系列数NRSとは、異なる値をとり得るものとして、それぞれ別々の情報項目で通知されてもよい。或いは、当該ゼロ系列数ZとRS系列数NRSとは、同一の値であるものとして、共通の(単一の)情報項目で通知されてもよい。
ユーザ端末は、UCIを所定の符号化率で符号化し、所定の変調方式(例えば、QPSK、16QAMなど)で変調し、UCI系列を生成する。図7A及び7Bに示すように、DFTサイズと等しいMサンプルの送信系列をDFTに入力するためには、M-ZサンプルのUCI系列に、Zサンプルのゼロ系列が挿入されることが望ましい。
このため、ユーザ端末は、DFTサイズMとRS系列数NRSに基づいて、符号化処理、変調処理、レートマッチング(繰り返し又はパンクチャ又は特定の系列(ゼロ系列)の挿入)の少なくとも一つを制御し、M-ZサンプルのUCI系列を生成してもよい。例えば、符号化及び変調後のUCI系列のサンプル数がM-Zより大きい場合、当該UCI系列の少なくとも一部をパンクチャしてもよい。また、符号化及び変調後のUCI系列のサンプル数がM-Zより小さい場合、当該UCI系列に特定の系列(例えば、ゼロ系列)を挿入してもよいし、当該UCI系列の少なくとも一部を繰り返ししてもよい。
また、DFT前のUCI系列に対するゼロ系列の挿入位置は、予め定められていてもよいし、上位レイヤシグナリング、ブロードキャスト情報、物理レイヤシグナリングの少なくとも一つにより指定されてもよい。例えば、上位レイヤシグナリングにより、当該挿入位置の候補セットが通知され、物理レイヤシグナリングにより、当該候補セットの中の特定の挿入位置が指定されてもよい。
また、当該挿入位置は、DFTサイズ(送信帯域幅)M毎に定められてもよい。具体的には、DFTサイズM毎に挿入位置の候補セットが定められており、上位レイヤシグナリング、ブロードキャスト情報、物理レイヤシグナリングの少なくとも一つにより、当該候補セットの中の特定の挿入位置が指定されてもよい。
例えば、図7Bでは、DFT前のUCI系列の最後に連続してゼロ系列が挿入されるが、ゼロ系列の挿入位置は、これに限られない。ゼロ系列は、UCI系列の最初又は途中に挿入されてもよいし、分散して挿入されてもよい。分散挿入される場合、挿入位置は、ビットマップによって示されてもよい。
また、IDFT後の送信系列に対するRS系列の加算位置は、予め定められていてもよいし、上位レイヤシグナリング、ブロードキャスト情報、物理レイヤシグナリングの少なくとも一つにより指定されてもよい。当該RS系列の加算位置は、上記ゼロ系列の挿入位置と完全に同一であってもよいし、上記ゼロ系列の挿入位置に包含されていてもよい。
以上の第2の態様によれば、DFT入力前の第1の時間領域においてUCI系列にゼロ系列が挿入され、IDFT出力後の第2の時間領域においてRS系列が加算されるので、シングルキャリアにUCIとRSとを乗せて送信できる。したがって、最小1シンボルが想定されるUL制御チャネルを用いる場合にも、PAPRの増大を防止しながら、1シンボル内にUCIとRSとを多重できる。
また、第2の態様によれば、受信装置(例えば、無線基地局)が、サイズNのDFT及びサイズMのIDFTを行う前に、UCIとRSとを分離できるので、第1の態様と比較して、RS系列をより早いタイミングで検出できる。
<第3の態様>
第3の態様では、ユーザ端末は、IDFT出力後の第2の時間領域において、UCI系列にガードインターバル(GI)としてRS系列を挿入する。
図8は、第3の態様に係るDFT-S-OFDM送信機の一例を示す図である。第3の態様では、図8Aに示すように、UCIは、符号化及び変調され、S/P変換される。S/P変換後のMサンプルのUCI系列は、DFTに入力される。DFTからの出力は、M個のサブキャリアにマッピングされ、NポイントのIDFTに入力される。ここで、N>Mであり、使用されないIDFTへの入力情報は、ゼロに設定される。
IDFTからの出力は、P/S変換される。P/S変換後の送信系列には、ガードインターバル(GI)として、RS系列が挿入される。
図8Bでは、DFT入力前及びS/P変換前のUCI系列が示される。当該MサンプルのUCI系列は、UCIを所定の符号化率で符号化し、所定の変調方式(例えば、QPSK、16QAMなど)で変調して生成される。ユーザ端末は、DFTサイズMに基づいて、符号化処理、変調処理、レートマッチング(繰り返し又はパンクチャ又は特定の系列(ゼロ系列)の挿入)の少なくとも一つを制御し、MサンプルのUCI系列を生成してもよい。
図8Cでは、IDFT出力後のP/S変換後のUCI系列が示される。図8Cに示すように、NポイントのUCI系列には、所定位置(ここでは、UCI系列の最後)には、GIとしてRS系列が挿入され、RS系列が挿入された送信系列が1シンボルで送信される。
受信装置(例えば、無線基地局)では、GIとして挿入されるRSを除去するだけで、サイズNのDFT及びサイズMのIDFTを行う前に、UCIとRSとを分離できる。受信装置は、当該RS系列を用いてチャネル推定を行い、当該チャネル推定の結果に基づいてUL制御チャネルを復調し、UCIを得る。或いは、第1の態様で説明したように、受信装置は、チャネル推定を行わずに、最尤検出(又は、相関検出と呼ばれてもいい)を用いてUCIを判定してもよい。
ここで、UCIに挿入されるRS系列は、CAZAC系列(例えば、ZC系列)であってもよいし、CAZAC系列に準ずる系列(例えば、TS36.211 table 5.5.1.2-1及びtable 5.5.1.2-2)であってもよいし、既知のトレーニング系列(既知信号系列)であってもよい。また、当該RS系列は、UW(Unique Word)等と呼ばれてもよい。
また、RS系列を示す情報(例えば、ZC系列の位相回転量、上記テーブルに規定される値を示す情報(行の値、列の値など)、既知信号系列を示す番号など)は、上位レイヤシグナリング、ブロードキャスト情報、物理レイヤシグナリングの少なくとも一つにより通知されてもよい。
また、GI長(すなわち、RS系列数(RS長))は、ユーザ端末に設定されるサイクリックプリフィクス(CP)の長さ(例えば、通常CP長又は拡張CP長)と同一であると想定されてもよいし、ネットワーク(例えば、無線基地局)から上位レイヤシグナリング、ブロードキャスト情報、物理レイヤシグナリングの少なくとも一つにより通知(設定)されてもよい。ネットワークから通知される場合は、CP長とは異なるGI長(RS長)を用いることができる。
ユーザ端末が、第2の時間領域においてGIとしてRS系列を挿入するか否かは、当該ユーザ端末が分類されるクラスによって切り替えられてもよい。この場合、ユーザ端末は、初期アクセス時において、当該ユーザ端末のクラス(UEクラス)をネットワーク(例えば、無線基地局)に報告する。ユーザ端末は、当該ユーザ端末の能力情報(UE capability)として、当該クラスを報告してもよい。
例えば、UEクラス1は、CPの挿入に加えて、GIとしてのRS系列の挿入をサポートするものとする。一方、UEクラス2は、CPの挿入をサポートするが、GIとしてのRS系列の挿入をサポートしないものとする。
ネットワーク(例えば、無線基地局)は、ユーザ端末からのUEクラスの報告に基づいて、GIとしてRS系列を挿入するか否かを示す指示情報をユーザ端末に送信してもよい。例えば、ネットワークは、上記UEクラス1がユーザ端末から報告される場合、上記指示情報をユーザ端末に送信してもよい。また、上記指示情報は、上位レイヤシグナリング、ブロードキャスト情報、物理レイヤシグナリングの少なくとも一つにより送信されればよい。
或いは、ユーザ端末は、UL制御チャネルの構成(例えば、UL制御チャネルに割り当てられるシンボル数、又は/及び、PUCCHフォーマット)に基づいて、GIとしてRS系列を挿入するか否かを決定してもよい。
例えば、UL制御チャネルに所定数(例えば、1)以下のシンボルが割り当てられる場合、ユーザ端末は、GIとしてRS系列を挿入することを決定してもよい。一方、当該UL制御チャネルに所定数(例えば、1)より大きいシンボルが割り当てられる場合、ユーザ端末は、RS系列ではなく、CPを挿入することを決定してもよい。なお、CPを挿入する場合、UL制御チャネルに割り当てられる複数のシンボルのうちの特定のシンボルをRS専用としてもよい。
以上の第3の態様によれば、IDFT出力後の第2の時間領域においてGIとしてRS系列が挿入されるので、シングルキャリアにUCIとRSとを乗せて送信できる。したがって、最小1シンボルが想定されるUL制御チャネルを用いる場合にも、PAPRの増大を防止しながら、1シンボル内にUCIとRSとを多重できる。
また、第3の態様によれば、受信装置(例えば、無線基地局)が、サイズNのDFT及びサイズMのIDFTを行う前に、UCIとRSとを分離できるので、第1の態様と比較して、RS系列をより早いタイミングで検出できる。また、送信側におけるMポイントのDFT入力を既存と同一にすることができるため、第2の態様と比較して、より簡易な構成とすることができる。
<変更例>
次に、第1~第3の態様の変更例について説明する。第1~第3の態様では、シングルキャリア(SC)送信機の一例として、DFT-S-OFDM送信機を説明したが、本実施の形態を適用可能なシングルキャリア(SC)送信機は、上記したものに限られない。
図9は、第1~第3の態様の変更例に係るSC送信機の一例を示す図である。図9Aでは、周波数領域等化(FDE:Frequency Domain Equalization)を行うSC送信機の一例が示される。ここで、FDEとは、無線チャネルの周波数選択性を補償するための等化処理であり、例えば、ゼロフォーシング(ZF)等化、最小平均2乗誤差等化(MMSE:Minimum Mean Square Error)等化などの手法がある。
図9Aに示すSC送信機では、第1の態様で説明したように、DFT前の第1の時間領域において、UCI系列にRS系列(図9Aでは、不図示)を挿入してもよい。
或いは、図9Aに示すSC送信機では、第2の態様で説明したように、DFT入力前の第1の時間領域において、UCI系列にゼロ系列(図9Aでは、不図示)が挿入され、IDFT出力後の第2の時間領域において、UCI系列にRS系列(図9Aでは、不図示)が加算されてもよい。
或いは、図9Aに示すSC送信機では、第3の態様で説明したように、IDFT出力後の第2の時間領域において、UCI系列にGIとしてRS系列(図9Aでは、不図示)が挿入されてもよい。
図9Bでは、符号化及び変調後のUCIに対して、DFT及びIDFTを行わない簡易なSC送信機が示される。図9Bに示すSC送信機では、第3の態様で説明したように、時間領域において、UCI系列にGIとしてRS系列が挿入されてもよい。
なお、図4、7-9におけるDFTは、高速フーリエ変換(FFT:Fast Fourier Transform)であってもよい。また、図4、7-9におけるIDFTは、逆高速フーリエ変換(IFFT:Inverse Fast Fourier Transform)であってもよい。
また、図4、7-9では、DFTの出力がIDFTの入力に連続的にマッピングされるが(局所型DFT-S-OFDM等ともいう)、等間隔なIDFTの入力にDFTの出力がマッピングされてもよい(分散型DFT-S-OFDM等ともいう)。
(マルチキャリア伝送)
次に、マルチキャリア伝送について説明する。上記シングルキャリア伝送の第3の態様は、OFDM送信機などのマルチキャリア(MC)伝送機にも適用可能である。なお、以下では、第3の態様との相違点を中心に説明する。
図10は、第3の態様の変更例に係るOFDM送信機の一例を示す図である。図10に示すように、OFDM送信機では、符号化及び変調後のUCI系列が、送信帯域幅と等しい数のサブキャリアにマッピングされ、IDFT(又は、IFFT)に入力される。使用されないIDFTへの入力情報は、ゼロに設定される。
IDFTからの出力は、P/S変換され、NポイントのUCI系列の所定位置(ここでは、UCI系列の最後)には、GIとしてRS系列が挿入されてもよい。ここで、当該RS系列は、CAZAC系列(例えば、ZC系列)であってもよいし、CAZAC系列に準ずる系列(例えば、TS36.211 table 5.5.1.2-1及びtable 5.5.1.2-2)であってもよいし、既知のトレーニング系列(既知信号系列)であってもよい。また、当該RS系列は、UW(Unique Word)等と呼ばれてもよい。
受信装置(例えば、無線基地局)では、GIとして挿入されるRSを除去するだけで、サイズNのDFT(又は、FFT)を行う前に、UCIとRSとを分離できる。受信装置は、当該RS系列を用いてチャネル推定を行い、当該チャネル推定の結果に基づいてUL制御チャネルを復調し、UCIを得る。或いは、第1の態様で説明したように、受信装置は、チャネル推定を行わずに、最尤検出(又は、相関検出と呼ばれてもいい)を用いてUCIを判定してもよい。
以上のように、ユーザ端末は、ULにおいてOFDM(CP-OFDM等ともいう)などのマルチキャリア伝送を行う場合にも、GIとしてRS系列を挿入することで、UCIとRSとを1シンボル内の時間領域で多重して送信してもよい。
なお、マルチキャリア伝送を行う場合、1シンボルの異なるサブキャリアにUCIとRSとを周波数分割多重する場合でも、シングルキャリア伝送を行う場合のように、PAPRが問題とならない。したがって、マルチキャリア伝送を行う場合、図2Aで説明したように、1シンボル内でUCIとRSとを周波数分割多重してもよい。
(サブフレーム構成)
次に、本実施の形態に係るサブフレーム構成について説明する。図11は、本実施の形態に係るサブフレーム構成の一例を示す図である。なお、図11A~11Dに示すサブフレーム構成は、例示にすぎず、本実施の形態を適用可能なサブフレーム構成は、これらに限られない。
図11Aは、サブフレーム内の1シンボル(ここでは、最終シンボル)で構成されるUL制御チャネルが示される。シングルキャリア伝送の場合、上記第1~第3の態様及び変更例の少なくとも一つを適用して、当該1シンボル内に当該UL制御チャネルで送信されるUCIとRSとが多重されてもよい。マルチキャリア伝送の場合、異なるサブキャリアにUCIとRSとが周波数分割多重されてもよいし、第3の態様を適用して、当該1シンボル内に当該UL制御チャネルで送信されるUCIとRSとが多重されてもよい。
図11Bでは、サブフレーム内の複数のシンボル(ここでは、最終2シンボル)で構成され、周波数ホッピングが適用されないUL制御チャネルが示される。シングルキャリア伝送の場合、上記第1~第3の態様及び変更例の少なくとも一つを適用して、少なくとも一つのシンボル内において当該UL制御チャネルで送信されるUCIとRSとが多重されてもよい。或いは、一方のシンボルでRSを送信し、他方のシンボルでUCIが送信されてもよいが、オーバヘッドは増加する恐れがある。マルチキャリア伝送の場合、UCIとRSとが周波数分割多重されてもよいし、第3の態様が適用されてもよい。
図11Cでは、サブフレーム内の複数のシンボル(ここでは、最終2シンボル)で構成され、周波数ホッピングが適用されないUL制御チャネルが示される。周波数ホッピングが適用される場合、UL制御チャネルが送信される周波数帯毎にRSが必要となる。このため、シングルキャリア伝送の場合、上記第1~第3の態様及び変更例の少なくとも一つを適用して、シンボル毎に、当該UL制御チャネルで送信されるUCIとRSとが多重されてもよい。マルチキャリア伝送の場合、UCIとRSとが周波数分割多重されてもよいし、第3の態様が適用されてもよい。
図11Dでは、サブフレーム内の全シンボルで構成されるUL制御チャネルが示される。シングルキャリア伝送の場合、既存のPUCCHフォーマット1~5のように特定のシンボルがRS専用であってもよいし、上記第1~第3の態様及び変更例の少なくとも一つを適用して、少なくとも一つのシンボル内において当該UL制御チャネルで送信されるUCIとRSとが多重されてもよい。マルチキャリア伝送の場合、特定のシンボルでUCIとRSとが周波数分割多重されてもよいし、第3の態様が適用されてもよい。
図11Eでは、サブフレームが2シンボルで構成され、周波数ホッピングが適用される場合のUL制御チャネルが示される。シングルキャリア伝送の場合、上記第1~第3の態様及び変更例の少なくとも一つを適用して、シンボル毎に当該UL制御チャネルで送信されるUCIとRSとが多重されてもよい。マルチキャリア伝送の場合、UCIとRSとが周波数分割多重されてもよいし、第3の態様が適用されてもよい。
図11Fでは、サブフレーム内の1シンボルで構成される第1の構成のUL制御チャネルと、サブフレーム内の利用可能な全シンボルで周波数ホッピングが適用される第2の構成のUL制御チャネルとを同時に設ける場合が示される。第1の構成のUL制御チャネルでは、図11Aと同様の多重方法を用いることができる。第2の構成のUL制御チャネルでは、図11Dと同様の多重方法を用いることができる。
(無線通信システム)
以下、本実施の形態に係る無線通信システムの構成について説明する。この無線通信システムでは、上記各態様に係る無線通信方法が適用される。なお、上記各態様に係る無線通信方法は、それぞれ単独で適用されてもよいし、組み合わせて適用されてもよい。
図12は、本実施の形態に係る無線通信システムの概略構成の一例を示す図である。無線通信システム1では、LTEシステムのシステム帯域幅(例えば、20MHz)を1単位とする複数の基本周波数ブロック(コンポーネントキャリア)を一体としたキャリアアグリゲーション(CA)及び/又はデュアルコネクティビティ(DC)を適用することができる。なお、無線通信システム1は、SUPER 3G、LTE-A(LTE-Advanced)、IMT-Advanced、4G、5G、FRA(Future Radio Access)、NR(New RAT:New Radio Access Technology)などと呼ばれても良い。
図12に示す無線通信システム1は、マクロセルC1を形成する無線基地局11と、マクロセルC1内に配置され、マクロセルC1よりも狭いスモールセルC2を形成する無線基地局12a~12cとを備えている。また、マクロセルC1及び各スモールセルC2には、ユーザ端末20が配置されている。セル間及び/又はセル内で異なるニューメロロジーが適用される構成としてもよい。
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、異なる周波数を用いるマクロセルC1とスモールセルC2を、CA又はDCにより同時に使用することが想定される。また、ユーザ端末20は、複数のセル(CC)(例えば、2個以上のCC)を用いてCA又はDCを適用することができる。また、ユーザ端末は、複数のセルとしてライセンスバンドCCとアンライセンスバンドCCを利用することができる。
また、ユーザ端末20は、各セルで、時分割複信(TDD:Time Division Duplex)又は周波数分割複信(FDD:Frequency Division Duplex)を用いて通信を行うことができる。TDDのセル、FDDのセルは、それぞれ、TDDキャリア(フレーム構成タイプ2)、FDDキャリア(フレーム構成タイプ1)等と呼ばれてもよい。
また、各セル(キャリア)では、単一のニューメロロジーが適用されてもよいし、複数の異なるニューメロロジーが適用されてもよい。
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、30~70GHzなど)で帯域幅が広いキャリアが用いられてもよいし、無線基地局11との間と同じキャリアが用いられてもよい。なお、各無線基地局が利用する周波数帯域の構成はこれに限られない。
無線基地局11と無線基地局12との間(又は、2つの無線基地局12間)は、有線接続(例えば、CPRI(Common Public Radio Interface)に準拠した光ファイバ、X2インターフェースなど)又は無線接続する構成とすることができる。
無線基地局11及び各無線基地局12は、それぞれ上位局装置30に接続され、上位局装置30を介してコアネットワーク40に接続される。なお、上位局装置30には、例えば、アクセスゲートウェイ装置、無線ネットワークコントローラ(RNC)、モビリティマネジメントエンティティ(MME)などが含まれるが、これに限定されるものではない。また、各無線基地局12は、無線基地局11を介して上位局装置30に接続されてもよい。
なお、無線基地局11は、相対的に広いカバレッジを有する無線基地局であり、マクロ基地局、集約ノード、eNB(eNodeB)、送受信ポイント、などと呼ばれてもよい。また、無線基地局12は、局所的なカバレッジを有する無線基地局であり、スモール基地局、マイクロ基地局、ピコ基地局、フェムト基地局、HeNB(Home eNodeB)、RRH(Remote Radio Head)、送受信ポイントなどと呼ばれてもよい。以下、無線基地局11及び12を区別しない場合は、無線基地局10と総称する。
各ユーザ端末20は、LTE、LTE-Aなどの各種通信方式に対応した端末であり、移動通信端末だけでなく固定通信端末を含んでもよい。また、ユーザ端末20は、他のユーザ端末20との間で端末間通信(D2D)を行うことができる。
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(DL)にOFDMA(直交周波数分割多元接続)が適用でき、上りリンク(UL)にSC-FDMA(シングルキャリア-周波数分割多元接続)(DFT-S-OFDM)が適用できる。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れず、ULでOFDMAが用いられてもよい。
無線通信システム1では、DLチャネルとして、各ユーザ端末20で共有されるDL共有チャネル(PDSCH:Physical Downlink Shared Channel、DLデータチャネル等ともいう)、ブロードキャストチャネル(PBCH:Physical Broadcast Channel)、L1/L2制御チャネルなどが用いられる。PDSCHにより、ユーザデータや上位レイヤ制御情報、SIB(System Information Block)などが伝送される。また、PBCHにより、MIB(Master Information Block)が伝送される。
L1/L2制御チャネルは、DL制御チャネル(PDCCH(Physical Downlink Control Channel)、EPDCCH(Enhanced Physical Downlink Control Channel))、PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel)、PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel)などを含む。PDCCHにより、PDSCH及びPUSCHのスケジューリング情報を含む下りリンク制御情報(DCI:Downlink Control Information)などが伝送される。PCFICHにより、PDCCHに用いるOFDMシンボル数が伝送される。EPDCCHは、PDSCH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。PHICH、PDCCH、EPDCCHの少なくとも一つにより、PUSCHに対するHARQの再送指示情報(ACK/NACK)を伝送できる。
無線通信システム1では、ULチャネルとして、各ユーザ端末20で共有されるUL共有チャネル(PUSCH:Physical Uplink Shared Channel、ULデータチャネル等ともいう)、UL制御チャネル(PUCCH:Physical Uplink Control Channel)、ランダムアクセスチャネル(PRACH:Physical Random Access Channel)などが用いられる。PUSCHにより、ユーザデータ、上位レイヤ制御情報が伝送される。DL信号の再送制御情報(A/N)やチャネル状態情報(CSI)などの少なくとも一つを含む上りリンク制御情報(UCI:Uplink Control Information)は、PUSCH又はPUCCHにより、伝送される。PRACHにより、セルとの接続確立のためのランダムアクセスプリアンブルを伝送できる。
<無線基地局>
図13は、本実施の形態に係る無線基地局の全体構成の一例を示す図である。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てもよい。無線基地局10は、ULにおいては、本発明の受信装置、DLにおいては、本発明の送信装置を構成できる。
下りリンクにより無線基地局10からユーザ端末20に送信されるユーザデータは、上位局装置30から伝送路インターフェース106を介してベースバンド信号処理部104に入力される。
ベースバンド信号処理部104では、ユーザデータに関して、PDCP(Packet Data Convergence Protocol)レイヤの処理、ユーザデータの分割・結合、RLC(Radio Link Control)再送制御などのRLCレイヤの送信処理、MAC(Medium Access Control)再送制御(例えば、HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest)の送信処理)、スケジューリング、伝送フォーマット選択、チャネル符号化、逆高速フーリエ変換(IFFT:Inverse Fast Fourier Transform)(又は、逆離散フーリエ変換(IDFT:Inverse Discrete Fourier Transform))処理、プリコーディング処理などの送信処理が行われて送受信部103に転送される。また、下り制御信号に関しても、チャネル符号化や逆高速フーリエ変換などの送信処理が行われて、送受信部103に転送される。
送受信部103は、ベースバンド信号処理部104からアンテナ毎にプリコーディングして出力されたベースバンド信号を無線周波数帯に変換して送信する。送受信部103で周波数変換された無線周波数信号は、アンプ部102により増幅され、送受信アンテナ101から送信される。
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、UL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UL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UL信号に含まれるULデータに対して、高速フーリエ変換(FFT:Fast Fourier Transform)(又は、離散フーリエ変換(DFT:Discrete Fourier Transform))処理、逆離散フーリエ変換(IDFT:Inverse Discrete Fourier Transform)(又は、逆高速フーリエ変換(IFFT:Inverse Fast Fourier Transform))処理、誤り訂正復号、MAC再送制御の受信処理、RLCレイヤ及びPDCPレイヤの受信処理がなされ、伝送路インターフェース106を介して上位局装置30に転送される。呼処理部105は、通信チャネルの設定や解放などの呼処理や、無線基地局10の状態管理や、無線リソースの管理を行う。
伝送路インターフェース106は、所定のインターフェースを介して、上位局装置30と信号を送受信する。また、伝送路インターフェース106は、基地局間インターフェース(例えば、CPRI(Common Public Radio Interface)に準拠した光ファイバ、X2インターフェース)を介して隣接無線基地局10と信号を送受信(バックホールシグナリング)してもよい。
また、送受信部103は、ニューメロロジーが異なる複数のユーザ端末20に対してDL信号(DLデータ信号、DL制御信号、DL参照信号の少なくとも一つを含む)を送信し、当該複数のユーザ端末20からのUL信号(ULデータ信号、UL制御信号、UL参照信号の少なくとも一つを含む)を受信する。
また、送受信部103は、ULデータチャネル(例えば、PUSCH)又はUL制御チャネル(例えば、PUCCH)を用いて、ユーザ端末20からのUCIを受信する。当該UCIは、DLデータチャネル(例えば、PDSCH)のHARQ-ACK、CSI、SRの少なくとも一つを含む。
また、送受信部103は、RS系列、RS系列数(NRS)、ゼロ系列数(Z)、RS系列の挿入(又は加算)位置、ゼロ系列の挿入位置の少なくとも一つを示す情報を送信してもよい。
図14は、本実施の形態に係る無線基地局の機能構成の一例を示す図である。なお、図14は、本実施の形態における特徴部分の機能ブロックを主に示しており、無線基地局10は、無線通信に必要な他の機能ブロックも有しているものとする。図14に示すように、ベースバンド信号処理部104は、制御部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とを備えている。
制御部301は、無線基地局10全体の制御を実施する。制御部301は、例えば、送信信号生成部302によるDL信号の生成や、マッピング部303によるDL信号のマッピング、受信信号処理部304によるUL信号の受信処理(例えば、復調など)、測定部305による測定を制御する。
具体的には、制御部301は、ユーザ端末20のスケジューリングを行う。具体的には、制御部301は、ユーザ端末20からのUCIに基づいて、DLデータチャネル及び/又はULデータチャネルのスケジューリング及び/又は再送制御を行ってもよい。
また、制御部301は、複数のUL制御チャネル構成の中から、ユーザ端末20からのUCIの送信に用いるUL制御チャネル構成を選択し、選択したUL制御チャネル構成を指示する指示情報を送信するように制御してもよい。当該複数のUL制御チャネル構成には、上述の第1~第3の態様で説明したUL制御チャネル構成、既存のPUCCHフォーマット1~5等が含まれてもよい。
また、制御部301は、UL制御チャネルを用いたUCIの受信を制御してもよい。具体的には、制御部301は、1シンボル内の時間領域でUCIと多重される参照信号を検出し、当該参照信号に基づいてUL制御チャネルを復調し、UCIを復号するよう、受信信号処理部304及び測定部305を制御してもよい。
例えば、制御部301は、ガードインターバルを除去し、サイズNのDFT(FFT)を行い、サイズMのIDFT(IFFT)を行うことで、UCIとRSとを分離するよう受信信号処理部304を制御してもよい(第1の態様)。また、制御部301は、サイズNのDFT(FFT)及びサイズMのIDFT(IFFT)を行う前に、UCIとRSとを分離するよう受信信号処理部304を制御してもよい(第2、第3の態様)。
また、制御部301は、DL制御チャネルを用いたDCIの送信を制御してもよい。具体的には、制御部301は、1シンボル内の時間領域でDCIとRSとを多重して送信するように、送信信号生成部302を制御してもよい。
例えば、制御部301は、DFT(FFT)前の第1の時間領域において、DCIとRSとを多重するよう、送信信号処理部302を制御してもよい(第1の態様)。より具体的には、制御部301は、符号化及び/又は変調後のDCI系列の所定位置にRSを挿入するよう、送信信号処理部302を制御してもよい(第1の生成例)。或いは、制御部301は、符号化及び変調前のDCIの所定位置に、RSを挿入するよう、送信信号生成部302を制御してもよい(第2の生成例)。
また、制御部301は、DFT(FFT)前の第1の時間領域においてDCI系列にゼロ系列を挿入し、IDFT(IFFT)後の第2の時間領域において、DCI系列とゼロ系列とを含む送信系列の所定位置にRSを加算するよう、送信信号生成部302を制御してもよい(第2の態様)。
また、制御部301は、IDFT(IFFT)後の第2の時間領域において、ガードインターバルとしてRSを挿入するよう、送信信号生成部302を制御してもよい(第3の態様)。
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。なお、本発明において、1シンボル内の時間領域でDCIとRSとを多重する多重部は、制御部301及び送信信号生成部302により構成される。また、本発明において、1シンボル内の時間領域においてUCIに多重されたRSを分離する分離部は、制御部301及び受信信号処理部304により構成される。
送信信号生成部302は、制御部301からの指示に基づいて、DL信号(DLデータ信号、DL制御信号、DL参照信号を含む)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、DFT-S-OFDM送信機(図3-8)、他のSC送信機(図9)、OFDM送信機(図10)、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明される信号生成器、信号生成回路又は信号生成装置とすることができる。
マッピング部303は、制御部301からの指示に基づいて、送信信号生成部302で生成されたDL信号を、所定の無線リソースにマッピングして、送受信部103に出力する。マッピング部303は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるマッパー、マッピング回路又はマッピング装置とすることができる。
受信信号処理部304は、ユーザ端末20から送信されるUL信号(例えば、ULデータ信号、UL制御信号、UL参照信号を含む)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。具体的には、受信信号処理部304は、測定部305によるチャネル推定の結果に基づいて、UL信号(例えば、UL制御チャネル)を復調し、復号する。或いは、受信信号処理部304は、最尤検出(又は、相関検出と呼ばれてもいい)を用いて、UL信号を判定(復調、復号)してもよい。
受信信号処理部304は、DFT-S-OFDM受信機、他のSC受信機、OFDM受信機、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受信処理(復調、符号化)器、受信処理装置とすることができる。
測定部305は、参照信号(例えば、DM-RS)に基づいてチャネル推定を行う。また、測定部305は、参照信号(例えば、SRS)に基づいて、チャネル状態を測定(サウンディング)してもよい。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。
<ユーザ端末>
図15は、本実施の形態に係るユーザ端末の全体構成の一例を示す図である。ユーザ端末20は、MIMO伝送のための複数の送受信アンテナ201と、アンプ部202と、送受信部203と、ベースバンド信号処理部204と、アプリケーション部205と、を備えている。ユーザ端末20は、ULにおいては、本発明の送信装置、DLにおいては、本発明の受信装置を構成できる。
複数の送受信アンテナ201で受信された無線周波数信号は、それぞれアンプ部202で増幅される。各送受信部203はアンプ部202で増幅されたDL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。
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(DFT)処理や、誤り訂正復号、再送制御の受信処理などを行う。DLデータは、アプリケーション部205に転送される。アプリケーション部205は、物理レイヤやMACレイヤより上位のレイヤに関する処理などを行う。また、ブロードキャスト情報もアプリケーション部205に転送される。
一方、ULデータについては、アプリケーション部205からベースバンド信号処理部204に入力される。ベースバンド信号処理部204では、再送制御の送信処理(例えば、HARQの送信処理)や、チャネル符号化、レートマッチング、パンクチャ、DFT(又は、FFT)処理、IFFT(又は、IDFT)処理などが行われて各送受信部203に転送される。UCIについても、チャネル符号化、レートマッチング、パンクチャ、DFT(又は、FFT)処理、IFFT(又は、IDFT)処理の少なくとも一つが行われて各送受信部203に転送される。
送受信部203は、ベースバンド信号処理部204から出力されたベースバンド信号を無線周波数帯に変換して送信する。送受信部203で周波数変換された無線周波数信号は、アンプ部202により増幅され、送受信アンテナ201から送信される。
また、送受信部203は、ユーザ端末20に設定されたニューメロロジーのDL信号(DLデータ信号、DL制御信号、DL参照信号を含む)を受信し、当該ニューメロロジーのUL信号(ULデータ信号、UL制御信号、UL参照信号を含む)を送信する。
また、送受信部203は、ULデータチャネル(例えば、PUSCH)又はUL制御チャネル(例えば、PUCCH)を用いて、無線基地局10に対して、UCIを送信する。また、送受信部203は、RS系列、RS系列数(NRS)、ゼロ系列数(Z)、RS系列の挿入(又は加算)位置、ゼロ系列の挿入位置の少なくとも一つを示す情報を受信してもよい。
送受信部203は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるトランスミッター/レシーバー、送受信回路又は送受信装置とすることができる。また、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。
図16は、本実施の形態に係るユーザ端末の機能構成の一例を示す図である。なお、図16においては、本実施の形態における特徴部分の機能ブロックを主に示しており、ユーザ端末20は、無線通信に必要な他の機能ブロックも有しているものとする。図16に示すように、ユーザ端末20が有するベースバンド信号処理部204は、制御部401と、送信信号生成部402と、マッピング部403と、受信信号処理部404と、測定部405と、を備えている。
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、例えば、送信信号生成部402によるUL信号の生成や、マッピング部403によるUL信号のマッピング、受信信号処理部404によるDL信号の受信処理、測定部405による測定を制御する。
また、制御部401は、複数のUL制御チャネル構成の中から、ユーザ端末20からのUCIの送信に用いるUL制御チャネル構成を選択する。例えば、制御部401は、無線基地局10からの指示情報に基づいて、UL制御チャネル構成を選択してもよい。当該複数のUL制御チャネル構成には、上述の第1~第3の態様で説明したUL制御チャネル構成、既存のPUCCHフォーマット1~5等が含まれてもよい。
また、制御部401は、UL制御チャネルを用いたUCIの送信を制御してもよい。具体的には、制御部401は、1シンボル内の時間領域でUCIとRSとを多重して送信するように、送信信号生成部402を制御してもよい。
例えば、制御部401は、DFT(FFT)前の第1の時間領域において、UCIとRSとを多重するよう、送信信号処理部402を制御してもよい(第1の態様)。より具体的には、制御部401は、符号化及び/又は変調後のUCI系列の所定位置にRSを挿入するよう、送信信号処理部402を制御してもよい(第1の生成例)。或いは、制御部401は、符号化及び変調前のUCIの所定位置に、RSを挿入するよう、送信信号生成部402を制御してもよい(第2の生成例)。
また、制御部401は、DFT(FFT)前の第1の時間領域においてUCI系列にゼロ系列を挿入し、IDFT(IFFT)後の第2の時間領域において、UCI系列とゼロ系列とを含む送信系列の所定位置にRSを加算するよう、送信信号生成部402を制御してもよい(第2の態様)。
また、制御部401は、IDFT(IFFT)後の第2の時間領域において、ガードインターバル(GI)としてRSを挿入するよう、送信信号生成部402を制御してもよい(第3の態様)。また、制御部401は、無線基地局10からの指示情報に基づいて、GIとしてRSを挿入するか否かを決定してもよい。また、制御部401は、UL制御チャネルの構成(例えば、シンボル数、PUCCHフォーマット)に基づいて、GIとしてRSを挿入するか否かを決定してもよい。
また、制御部401は、DL制御チャネルを用いたDCIの受信を制御してもよい。具体的には、制御部401は、1シンボル内の時間領域でDCIと多重される参照信号を検出し、当該参照信号に基づいてDL制御チャネルを復調し、DCIを復号するよう、受信信号処理部404及び測定部405を制御してもよい。
例えば、制御部401は、GIを除去し、サイズNのDFT(FFT)を行い、サイズMのIDFT(IFFT)を行うことで、DCIとRSとを分離するよう受信信号処理部404を制御してもよい(第1の態様)。また、制御部401は、サイズNのDFT(FFT)及びサイズMのIDFT(IFFT)を行う前に、UCIとRSとを分離するよう受信信号処理部404を制御してもよい(第2、第3の態様)。
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。なお、本発明において、1シンボル内の時間領域でUCIとRSとを多重する多重部は、制御部401及び送信信号生成部402により構成される。また、本発明において、1シンボル内の時間領域においてDCIに多重されたRSを分離する分離部は、制御部401及び受信信号処理部404により構成される。
送信信号生成部402は、制御部401からの指示に基づいて、UL信号(ULデータ信号、UL制御信号、UL参照信号、UCIを含む)を生成(例えば、符号化、レートマッチング、パンクチャ、繰り返し、特定の系列の挿入、変調など)して、マッピング部403に出力する。
送信信号生成部402は、DFT-S-OFDM送信機(図3-8)、他のSC送信機(図9)、OFDM送信機(図10)、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明される信号生成器、信号生成回路又は信号生成装置とすることができる。
マッピング部403は、制御部401からの指示に基づいて、送信信号生成部402で生成されたUL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とすることができる。
受信信号処理部404は、DL信号(DLデータ信号、スケジューリング情報、DL制御信号、DL参照信号)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。受信信号処理部404は、無線基地局10から受信した情報を、制御部401に出力する。受信信号処理部404は、例えば、報知情報、システム情報、RRCシグナリングなどの上位レイヤシグナリングによる上位レイヤ制御情報、物理レイヤ制御情報(L1/L2制御情報)などを、制御部401に出力する。
また、受信信号処理部404は、測定部405によるチャネル推定の結果に基づいて、DL信号(例えば、DL制御チャネル)を復調し、復号してもよい。或いは、受信信号処理部404は、チャネル推定の結果に基づかずに、最尤検出(又は、相関検出と呼ばれてもいい)を用いてDL信号を判定(復調、復号)してもよい。
受信信号処理部404は、DFT-S-OFDM受信機、他のSC受信機、OFDM受信機、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受信処理(復調、符号化)器、受信処理装置とすることができる。
測定部405は、無線基地局10からの参照信号(例えば、CSI-RS)に基づいて、チャネル状態を測定し、測定結果を制御部401に出力する。なお、チャネル状態の測定は、CC毎に行われてもよい。
測定部405は、参照信号(例えば、DM-RS)に基づいてチャネル推定を行う。また、測定部405は、参照信号(例えば、SRS)に基づいて、チャネル状態を測定(サウンディング)してもよい。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。
<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17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。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。
無線フレーム、サブフレーム、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)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。
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、短縮サブフレーム、又はショートサブフレームなどと呼ばれてもよい。
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、RBは、物理リソースブロック(PRB:Physical RB)、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、サブフレームに含まれるスロットの数、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」、「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、2016年9月16日出願の特願2016-182135に基づく。この内容は、全てここに含めておく。