JP7315771B2 - 基地局、通信方法及び集積回路 - Google Patents

基地局、通信方法及び集積回路 Download PDF

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Description

本開示は、基地局、端末及び通信方法に関する。
モバイル通信における下りリンク通信では、一般的に、基地局（「eNB」と呼ぶこともある）が端末（「UE（User Equipment）」と呼ぶこともある）に対して、データを受信するための制御信号を送信する。端末は、受信した制御信号によって自端末に送信された制御情報を復号し、データの受信に必要な周波数割当又は適応制御などに関する情報を得る。
また、モバイル通信では、一般的に、下りリンクデータに対してHARQ（Hybrid Automatic Repeat Request）が適用される。つまり、端末は、下りリンクデータの誤り検出結果を示す応答信号を基地局へフィードバックする。
以下では、従来技術として、3GPP（3rd Generation Partnership Project）により標準化されたLTE（Long Term Evolution）における下りリンクデータに対するHARQの動作について説明する（例えば、非特許文献１－３を参照）。
LTEでは、基地局は、システム帯域内のリソースブロック（RB: Resource Block）をサブフレームと呼ばれる時間単位毎に端末に対して割り当てることにより通信を行う。また、基地局は、下りリンク制御チャネル（PDCCH: Physical Downlink Control Channel）を用いて、端末がデータを受信するための制御情報を送信する。端末は、受信したPDCCH信号によって自機に送信された制御情報を復号し、データの受信に必要な周波数割当又は適応制御などに関する情報を得る。
また、LTEでは、下りリンクデータに対してHARQが適用される。つまり、端末は、下りリンクデータの誤り検出結果を示す応答信号を基地局へフィードバックする。端末は、下りリンクデータに対してCRC（Cyclic Redundancy Check）を行って、CRCの演算結果に誤りがなければ肯定応答（ACK: Acknowledgement)を、CRC演算結果に誤りがあれば否定応答（NACK: Negative Acknowledgement)を応答信号として基地局へフィードバックする。この応答信号（ACK又はNACK）のフィードバックには、上りリンク制御チャネル（PUCCH: Physical Uplink Control Channel）が用いられる。
また、LTEにおいて、FDD（Frequency Division Duplex）システムでは、下りリンクデータに対する応答信号は、下りリンクデータが送信されたサブフレームより４サブフレーム後の対象サブフレーム内のPUCCHリソースで送信される。また、TDD（Time Division Duplex）システムでは、下りリンクデータに対する応答信号は、下りリンクデータが送信されたサブフレームより４サブフレーム以上後の対象サブフレーム内のPUCCHリソースで送信される。
LTEにおける下りリンクデータに対する応答信号を送信するPUCCHリソースは、１リソースブロック及び１サブフレームで構成される。また、LTEでは、PUCCHで送信される応答信号（または応答信号以外の上りリンク制御情報）のビット数によって、符号化・変調方法に関する複数の場合分けが存在する。例えば、１ビットの応答信号とスケジューリングリクエスト以外に送信する制御情報が無ければ、PUCCH format 1aが用いられ、２ビットの応答信号とスケジューリングリクエスト以外に送信する制御情報が無ければ、PUCCH format 1bが用いられる。また、応答信号の送信が、周期的に上りリンクで送信されるCSI（Channel State Information）のフィードバックと重複した場合、PUCCH format2a/2bが用いられる。
ところで、近年のモバイルブロードバンドを利用したサービスの普及に伴い、モバイル通信におけるデータトラフィックは指数関数的に増加を続けており、将来に向けてデータ伝送容量の拡大が急務となっている。また、今後はあらゆる「モノ」がインターネットを介してつながるIoT（Internet of Things）の飛躍的な発展が期待されている。IoTによるサービスの多様化を支えるには、データ伝送容量だけではなく、低遅延性及び通信エリア（カバレッジ）などのさまざまな要件について、飛躍的な高度化が求められる。こうした背景を受けて、第４世代移動通信システム(4G: 4th Generation mobile communication systems)と比較して性能及び機能を大幅に向上する第５世代移動通信システム(5G)の技術開発・標準化が進められている。
4Gの無線アクセス技術（RAT: Radio Access Technology）の１つとして、3GPPにより標準化されたLTE-Advancedがある。3GPPでは、5Gの標準化において、LTE-Advancedとは必ずしも後方互換性を持たない新しい無線アクセス技術（NR: New RAT）の技術開発を進めている。
NRでは、5Gの要求条件の１つである低遅延を実現する方法として、下りリンクデータを受信するために必要な下りリンク制御信号の受信、当該下りリンク制御信号によって割り当てられた下りリンクデータの受信、及び、当該下りリンクデータに対する応答信号の基地局へのフィードバックを或る一定時間間隔の時間ユニット（例えば1サブフレーム）で行う「Self-contained」と呼ばれる動作が検討されている（例えば、非特許文献４を参照）。
3GPP TS 36.211 V13.1.0, "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical channels and modulation (Release 13)," March 2016. 3GPP TS 36.212 V13.1.0, "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Multiplexing and channel coding (Release 13)," March 2016. 3GPP TS 36.213 V13.0.0, "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical layer procedures (Release 13)," March 2016. R1-163112, NTT DOCOMO, "Initial views on frame structure for NR access technology," April 2016
しかしながら、Self-contained動作におけるHARQに関しては十分に検討がなされていない。
本開示の一態様は、Self-contained動作において効率良くHARQを行うことができる基地局、端末及び通信方法を提供することである。
本開示の一態様に係る基地局は、下りリンク制御信号用の下りリンク時間リソースと、前記下りリンク制御信号によって割り当てられる下りリンクデータ用の下りリンク時間リソースと、前記下りリンクデータに対する応答信号用の上りリンク時間リソースとを含む時間ユニットで通信を行う端末が前記応答信号の送信に使用する前記上りリンク時間リソースの量を、要求される通信エリア又は前記応答信号の送信に必要なビット数に応じて決定する制御部と、前記決定された上りリンク時間リソースの量に関する時間ユニット情報を前記端末へ送信する送信部と、を具備する構成を採る。
本開示の一態様に係る端末は、下りリンク制御信号用の下りリンク時間リソースと、前記下りリンク制御信号によって割り当てられる下りリンクデータ用の下りリンク時間リソースと、前記下りリンクデータに対する応答信号用の上りリンク時間リソースとを含む時間ユニットで通信を行う端末であって、前記応答信号の送信に使用する前記上りリンク時間リソースの量に関する時間ユニット情報を基地局から受信する受信部と、前記時間ユニット情報に示される前記上りリンク時間リソースに前記応答信号を割り当てる信号割当部と、を具備し、前記上りリンク時間リソースの量は、要求される通信エリア又は前記応答信号の送信に必要なビット数に応じて決定される構成を採る。
なお、これらの包括的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム、または、記録媒体で実現されてもよく、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラムおよび記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
本開示の一態様によれば、Self-contained動作において効率良くHARQを行うことができる。
本開示の一態様における更なる利点および効果は、明細書および図面から明らかにされる。かかる利点および／または効果は、いくつかの実施形態並びに明細書および図面に記載された特徴によってそれぞれ提供されるが、１つまたはそれ以上の同一の特徴を得るために必ずしも全てが提供される必要はない。
TDDシステムにおけるSelf-contained動作例を示す図 Self-contained time unit内のHARQ動作例を示す図 Self-contained time unit内のHARQ動作例を示す図 Self-contained time unit内のHARQ動作例を示す図 実施の形態１に係る基地局の要部構成を示すブロック図 実施の形態１に係る端末の要部構成を示すブロック図 実施の形態１に係る基地局の構成を示すブロック図 実施の形態１に係る端末の構成を示すブロック図 実施の形態１に係る下りリンク通信及び上りリンク通信の各々のタイミングを示す図 実施の形態１に係るSelf-contained動作例を示す図 実施の形態１に係るSelf-contained動作例を示す図 実施の形態１に係るSelf-contained動作例を示す図 実施の形態２に係るSelf-contained動作例を示す図 実施の形態２に係るSelf-contained動作例を示す図 実施の形態３に係るSelf-contained動作例を示す図 実施の形態３に係るSelf-contained動作例を示す図 実施の形態４に係る下りリンク通信及び上りリンク通信の各々のタイミングを示す図 実施の形態４に係るSelf-contained動作例を示す図 実施の形態４に係るSelf-contained動作例を示す図 実施の形態５に係る下りリンク通信及び上りリンク通信の各々のタイミングを示す図
［本開示に至る経緯］
まず、本開示に至る経緯について説明する。
図１は、TDDシステムにおけるSelf-contained動作の一例を示す。図１に示すように、端末は、下りリンクデータを受信するために必要な下りリンク制御信号の受信、当該下りリンク制御信号によって割り当てられる下りリンクデータの受信、及び、当該下りリンクデータに対する応答信号の基地局へのフィードバックを一定時間間隔の時間ユニット（以下、「Self-contained time unit」と呼ぶ）で行う。つまり、図１に示すように、Self-contained time unitは、下りリンク制御信号（DL control）用の下りリンク時間リソースと、当該下りリンク制御信号によって割り当てられる下りリンクデータ（DL data）用の下りリンク時間リソースと、当該下りリンクデータに対する応答信号（ACK/NACK for DL data）用の上りリンク時間リソースとを含む構成を採る。
また、TDDシステムでは、下りリンク通信から上りリンク通信への切り替えのためのガード時間（GP: Guard Period）が設けられる。
Self-contained動作は、Self-contained time unitを短くすることで、より低遅延の通信が実現可能である。一方で、Self-contained time unitを短くすると、Self-contained time unit内で一度に送信できるデータ量が少なくなってしまう。例えば、大容量通信が要求されるユースケース（eMBB: enhanced Mobile Broadband）などでは、比較的大きなデータ量を一度に送信できる程度の時間間隔が必要になることが考えられる。
また、TDDシステムの場合、Self-contained time unitを短くすると、下りリンク通信から上りリンク通信への切り替えが頻繁に発生し、切り替えの度にGPの挿入が必要になることから、GPのオーバヘッドが増加する恐れがある。
そこで、システム内で、Self-contained time unitの長さを柔軟に変更できるような制御を導入することが考えられる。Self-contained time unitの長さを可変にする場合、当該Self-contained time unit内のHARQ動作には図２～図４に示すような複数の方法が考えられる。
図２は、下りリンクデータに割り当てられる時間区間（時間リソース）を柔軟に変更できる方法を示す。図２に示すように、Self-contained time unit内には、下りリンク制御チャネルによる下りリンクデータの割当（DL control）、及び、下りリンクデータに対する応答信号（ACK/NACK for DL data）の送信がそれぞれ１つ含まれる。図２では、Self-contained time unitの長さによって、上りリンク制御チャネルで送信される応答信号のビット数は変わらない。ただし、マルチアンテナ多重（MIMO: Multiple Input Multiple Output）伝送又はキャリアアグリゲーション（CA：Carrier Aggregation）の導入による応答信号のビット数の増加はあり得る。図２に示すHARQ動作では、大きなサイズのデータを一度に割り当てることができることによるオーバヘッドの低減、及び、符号化ブロックサイズの増加による符号化利得の向上が期待できる。一方で、符号化ブロックサイズが大きくなることによる復号処理遅延増加、及び、HARQの効率低下を招く恐れがある。
図３は、下りリンクデータに割り当てられる時間区間を所定の長さに制限する方法を示す。図３に示すように、Self-contained time unit内には、下りリンク制御チャネルによって割り当てられる下りリンクデータ（DL data）の区間が複数含まれる。また、複数の下りリンクデータに対する応答信号の送信が１つ含まれる。この場合、Self-contained time unitの長さによって、上りリンク制御チャネルで送信される応答信号のビット数が異なる。図３に示すHARQ動作では、符号化ブロックサイズが分割されることによる復号処理遅延の低下、及び、HARQの効率向上が期待できる。一方で、データ割当（DL assignment）のオーバヘッドの増加を招く恐れがある。
図４は、図３と同様、下りリンクデータに割り当てられる時間区間を所定の長さに制限する方法を示す。ただし、図４は、Self-contained time unit内で、１つの下りリンク制御チャネルが複数の下りリンクデータの割当を行う場合を示す。また、複数の下りリンクデータに対する応答信号の送信が１つ含まれる。図４の場合も、図３と同様、Self-contained time unitの長さによって、上りリンク制御チャネルで送信される応答信号のビット数が異なる。図４に示すHARQ動作も、図３と同様、符号化ブロックサイズが分割されることによる復号処理遅延の低下、及び、HARQの効率向上が期待できる。一方で、複数の下りリンクデータを１つの下りリンク制御信号内に割り当てる必要があるため、下りリンク制御信号のビット数が増加する恐れがある。
上述したように、Self-contained time unitの長さを柔軟に変更する場合におけるHARQ動作の方法は様々であり、どのHARQ動作が適しているかは、送受信機の性能又はサービスの要求条件によっても異なる。このため、Self-contained time unitの長さを柔軟に変更できることに加え、HARQ動作の方法も柔軟に変更できるシステム設計が望ましい。しかしながら、この場合、Self-contained time unitの長さ又はHARQ動作の方法によって、上りリンク制御チャネルで送信される応答信号のビット数が変わる。
LTEでは、PUCCHで送信される応答信号（又は、応答信号以外の上りリンク制御情報）のビット数によって、符号化・変調方法に関する複数の場合分け(PUCCHフォーマット)が存在する。また、LTEでは、TDDシステムなどにおいて、複数の下りリンクデータに対する応答信号をまとめてフィードバックする場合に、Bundling又はMultiplexingが用いられている。ただし、Bundling又はMultiplexingは、固定のPUCCHリソース（１リソースブロック及び１サブフレーム）で応答信号を送信することを想定していた。
これに対して、5Gでは、サービスの多様化を支えるために、低遅延性又は通信エリアなどの様々な要求条件を満たすサービスをサポートする必要がある。例えば、Self-contained time unitの長さを短くすると、より低遅延の通信の実現が可能である一方で、通信のための時間リソースが少なくなるので、十分な通信エリア、特に上りリンク通信の通信エリア）を確保できなくなる。5Gの要求条件では、LTE-Advancedと比較して通信エリアを拡張することも考えられているため、Self-contained time unitの長さを変更するだけでなく、当該Self-contained time unit内の下りリンクデータに対する応答信号を送信するための上りリンク時間リソースを柔軟に変更する必要もある。
以上より、既存の固定のPUCCHリソース（１リソースブロック及び１サブフレーム）で応答信号を送信することを想定していたLTEの符号化・変調方法に関する複数の場合分け、及び、Bundling又はMultiplexingでは、Self-contained time unitの長さを柔軟に変更するとともにHARQ動作の方法も柔軟に変更し、かつ当該Self-contained time unit内の下りリンクデータに対する応答信号を送信するための上りリンク時間リソースについても柔軟に変更する場合に、Self-contained time unit内の下りリンクデータに対する応答信号を送信するための上りリンク時間リソースの制御を適切に行えない恐れがある。
そこで、本開示の一態様では、Self-contained動作においてSelf-contained time unitの長さを柔軟に変更する場合でも、当該Self-contained time unit内の下りリンクデータに対する応答信号を送信するための上りリンク時間リソースを適切に制御することを目的とする。
以下、本開示の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
（実施の形態１）
［通信システムの概要］
本開示の各実施の形態に係る通信システムは、基地局１００及び端末２００を備える。
図５は、本開示の各実施の形態に係る基地局１００の要部構成を示すブロック図である。図５に示す基地局１００において、制御部１０１は、下りリンク制御信号用の下りリンク時間リソースと、下りリンク制御信号によって割り当てられる下りリンクデータ用の下りリンク時間リソースと、下りリンクデータに対する応答信号用の上りリンク時間リソースとを含む時間ユニット（Self-contained time unit）で通信を行う端末２００が応答信号の送信に使用する上りリンク時間リソースの量を、要求される通信エリア又は応答信号の送信に必要なビット数に応じて決定し、送信部１１０は、決定された上りリンク時間リソースの量に関する時間ユニット情報を端末２００へ送信する。
図６は、本開示の各実施の形態に係る端末２００の要部構成を示すブロック図である。図６に示す端末２００は、下りリンク制御信号用の下りリンク時間リソースと、下りリンク制御信号によって割り当てられる下りリンクデータ用の下りリンク時間リソースと、下りリンクデータに対する応答信号用の上りリンク時間リソースとを含む時間ユニットで通信を行う。端末２００において、受信部２０２は、応答信号の送信に使用する上りリンク時間リソースの量に関する時間ユニット情報を基地局１００から受信し、信号割当部２１０は、時間ユニット情報に基づいて上りリンク時間リソースに応答信号を割り当てる。ここで、上りリンク時間リソースの量は、要求される通信エリア又は応答信号の送信に必要なビット数に応じて決定される。
［基地局の構成］
図７は、本開示の実施の形態１に係る基地局１００の構成を示すブロック図である。図７において、基地局１００は、制御部１０１と、制御信号生成部１０２と、制御信号符号化部１０３と、制御信号変調部１０４と、データ符号化部１０５と、再送制御部１０６と、データ変調部１０７と、信号割当部１０８と、送信波形生成部１０９と、送信部１１０と、アンテナ１１１と、受信部１１２と、抽出部１１３と、復調・復号部１１４と、判定部１１５と、を有する。
制御部１０１は、端末２００に対するSelf-contained time unitの長さ、当該Self-contained time unit内の上りリンク制御チャネルで送信される応答信号のビット数、及び、当該Self-contained time unit内の下りリンクデータに対する応答信号を送信するための上りリンク制御チャネルの時間リソース量を決定する。制御部１０１は、決定したパラメータを含むSelf-contained time unitに関する情報（時間ユニット情報に対応）を制御信号生成部１０２に出力する。また、制御部１０１は、Self-contained time unit内の下りリンクデータに対する応答信号を送信するための上りリンク制御チャネルの時間リソース量を示す情報を抽出部１１３に出力する。なお、制御部１０１におけるSelf-contained time unitに関する情報の決定方法の詳細については後述する。
また、制御部１０１は、端末２００に対して下りリンクデータの割当を決定する。このとき、制御部１０１は、端末２００に対して指示する周波数割当リソース及び変調・符号化方法などを決定し、決定したパラメータに関する情報（下りリンク割当情報）を制御信号生成部１０２に出力する。
また、制御部１０１は、端末２００が応答信号を送信するリソース（時間、周波数、符号系列等）を決定し、決定したパラメータに関する情報を制御信号生成部１０２に出力する。また、制御部１０１は、端末２００が応答信号を送信するリソースを示す情報を抽出部１１３に出力する。なお、端末２００が応答信号を送信するリソースに関する情報の全て又は一部は、基地局１００から端末２００に対してImplicitに通知されてもよく、端末固有の上位レイヤのシグナリングによって端末２００（後述する制御部２０７）に通知されてもよい。
また、制御部１０１は、制御信号に対する符号化レベルを決定し、決定した符号化レベルを制御信号符号化部１０３に出力する。また、制御部１０１は、制御信号をマッピングする無線リソース（下りリソース）を決定し、決定した無線リソースに関する情報を信号割当部１０８に出力する。また、制御部１０１は、送信データ（下りリンクデータ）に対する符号化レベルを決定し、決定した符号化レベルをデータ符号化部１０５に出力する。
制御信号生成部１０２は、端末２００向けの制御信号を生成する。制御信号には、セル固有の上位レイヤの信号、グループ又はRAT固有の上位レイヤの信号、端末固有の上位レイヤの信号、及び、下りリンクデータの割当を指示する下りリンク割当情報が含まれる。
下りリンク割当情報は、複数のビットから構成されており、周波数割当リソース、変調・符号化方式などを指示する情報を含む。また、下りリンク割当情報には、上述したSelf-contained time unitの長さ、当該Self-contained time unit内の上りリンク制御チャネルで送信される応答信号のビット数、当該Self-contained time unit内の下りリンクデータに対する応答信号を送信するための上りリンク制御チャネルの時間リソース量、端末２００が応答信号を送信するリソース（時間、周波数、符号系列等）に関する情報が含まれてもよい。
制御信号生成部１０２は、制御部１０１から入力される制御情報を用いて、制御情報ビット列を生成し、生成した制御情報ビット列（制御信号）を制御信号符号化部１０３へ出力する。なお、制御情報が複数の端末２００向けに送信されることもあるため、制御信号生成部１０２は、各端末２００向けの制御情報に、各端末２００の端末IDなどの端末を識別できる情報を含めてビット列を生成してもよい。
制御信号符号化部１０３は、制御部１０１から指示された符号化レベルに従って、制御信号生成部１０２から受け取る制御信号（制御情報ビット列）を符号化し、符号化後の制御信号を制御信号変調部１０４へ出力する。
制御信号変調部１０４は、制御信号符号化部１０３から受け取る制御信号を変調し、変調後の制御信号（シンボル列）を信号割当部１０８へ出力する。
データ符号化部１０５は、制御部１０１から受け取る符号化レベルに従って、送信データ(下りリンクデータ)に対して誤り訂正符号化を施し、符号化後のデータ信号を再送制御部１０６へ出力する。
再送制御部１０６は、初回送信時にはデータ符号化部１０５から受け取る符号化後のデータ信号を、保持するとともにデータ変調部１０７へ出力する。また、再送制御部１０６は、後述する判定部１１５から、送信したデータ信号に対するNACKを受け取ると、対応する保持データをデータ変調部１０７へ出力する。また、再送制御部１０６は、送信データに対するACKを受け取ると、対応する保持データを削除する。
データ変調部１０７は、再送制御部１０６から受け取るデータ信号を変調して、データ変調信号を信号割当部１０８へ出力する。
信号割当部１０８は、制御信号変調部１０４から受け取る制御信号（シンボル列）及びデータ変調部１０７から受け取るデータ変調信号を、制御部１０１から指示される無線リソースにマッピングする。信号割当部１０８は、信号がマッピングされた下りリンクの信号を送信波形生成部１０９に出力する。
送信波形生成部１０９は、信号割当部１０８から受け取る信号に対して、例えば、OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）変調等の送信波形生成処理を施す。
送信部１１０は、送信波形生成部１０９から受け取る信号に対してD/A（Digital-to-Analog）変換、アップコンバート等のRF（Radio Frequency）処理を行い、アンテナ１１１を介して端末２００に無線信号を送信する。
受信部１１２は、アンテナ１１１を介して受信された端末２００からの上りリンク信号の応答信号波形に対して、ダウンコンバート又はA/D（Analog-to-Digital）変換などのRF処理を行い、得られる受信信号を抽出部１１３に出力する。
抽出部１１３は、制御部１０１から受け取る、端末２００が応答信号を送信するリソース（時間、周波数、符号系列等）および当該Self-contained time unit内の下りリンクデータに対する応答信号を送信するための上りリンク制御チャネルの時間リソース量を示す情報に基づいて、受信信号から、上りリンクの応答信号が送信された無線リソース部分を抽出し、受信応答信号を復調・復号部１１４に出力する。
復調・復号部１１４は、抽出部１１３から受け取る受信応答信号に対して、等化、復調及び復号を施し、復号後のビット系列を判定部１１５へ出力する。
判定部１１５は、復調・復号部１１４から入力されるビット系列に基づいて、端末２００から送信された応答信号が、送信された下りリンクデータに対してACK又はNACKの何れを示しているかを判定する。判定部１１５は、判定結果を再送制御部１０６に出力する。
［端末の構成］
図８は、本開示の実施の形態１に係る端末２００の構成を示すブロック図である。図８において、端末２００は、アンテナ２０１と、受信部２０２と、抽出部２０３と、データ復調部２０４と、データ復号部２０５と、誤り検出部２０６と、制御部２０７と、ACK/NACK生成部２０８と、符号化・変調部２０９と、信号割当部２１０と、送信波形生成部２１１と、送信部２１２と、を有する。
受信部２０２は、基地局１００から送信された制御信号及びデータ信号を、アンテナ２０１を介して受信し、無線受信信号に対してダウンコンバート又はAD変換などのRF処理を行い、ベースバンドの信号を得る。受信部２０２は、信号を抽出部２０３へ出力する。
抽出部２０３は、受信部２０２から受け取る信号から制御信号を抽出する。そして、抽出部２０３は、制御信号に対してブラインド復号を行い、自機宛ての制御信号の復号を試みる。抽出部２０３は、ブラインド復号した結果、自機宛ての制御信号であると判定した場合、当該制御信号を制御部２０７へ出力する。また、抽出部２０３は、受信部２０２から受け取る信号から下りリンクデータを抽出し、データ復調部２０４へ出力する。
データ復調部２０４は、抽出部２０３から受け取る下りリンクデータを復調し、復調後の下りリンクデータをデータ復号部２０５へ出力する。
データ復号部２０５は、データ復調部２０４から受け取る下りリンクデータを復号し、復号後の下りリンクデータを誤り検出部２０６へ出力する。
誤り検出部２０６は、データ復号部２０５から受け取る下りリンクデータに対して誤り検出を行い、誤り検出結果をACK/NACK生成部２０８へ出力する。また、誤り検出部２０６は、誤り検出の結果、誤り無しと判定した下りリンクデータを受信データとして出力する。
制御部２０７は、抽出部２０３から入力される制御信号に基づいて、上りリンク制御信号（ここでは応答信号）の送信制御を行う。具体的には、制御部２０７は、Self-contained time unit内の下りリンクデータに対する応答信号を送信するための上りリンク制御チャネルの時間リソース量、及び、応答信号を送信するリソース（時間、周波数、符号系列など）に関する情報を用いて、応答信号を送信するリソース（時間、周波数、符号系列など）を特定し、特定したリソースに関する情報を信号割当部２１０へ出力する。
また、制御部２０７は、Self-contained time unit内の上りリンク制御チャネルで送信される応答信号のビット数に関する情報をACK/NACK生成部２０８へ出力する。
ACK/NACK生成部２０８は、制御部２０７から受け取る応答信号のビット数に関する情報に基づいて、誤り検出部２０７から受け取る誤り検出結果を用いて、受信した下りリンクデータに対する応答信号（ビット系列）を生成し、応答信号を符号化・変調部２０９へ出力する。
符号化・変調部２０９は、ACK/NACK生成部２０８から受け取る応答信号（ビット系列）に対して誤り訂正符号化を行い、符号化後のビット系列を変調して、変調後のシンボル系列を信号割当部２１０へ出力する。
信号割当部２１０は、符号化・変調部２０９から受け取る信号を、制御部２０７からの指示に従って割り当てられたSelf-contained time unit内の上りリンク時間リソースにマッピングする。
送信波形生成部２１１は、信号割当部２１０から入力される信号に対してOFDM変調等の送信波形生成処理を施す。
送信部２１２は、送信波形生成部２１１から受け取る信号に対してD/A変換、アップコンバート等のRF処理を行い、アンテナ２０１を介して基地局１００に無線信号を送信する。
［基地局１００及び端末２００の動作］
以上の構成を有する基地局１００及び端末２００における動作について詳細に説明する。
なお、本実施の形態では、図９に示すように、下りリンク通信及び上りリンク通信の各々のタイミングが単位バンド（コンポーネントキャリア：Component Carrier(s)と呼ばれることもある）内で同一であるTDDシステムについて説明する。
基地局１００は、Self-contained time unitの長さに関する情報を、セル固有(または端末共通)の通知のための下りリンクチャネルを用いて端末２００に通知する。例えば、Self-contained time unitの長さに関するセル固有(または端末共通)の通知は、非特許文献４に記載のfixed DL subframeで周期的に送信される。つまり、各fixed DL subframeでの通知によって、次のfixed DL subframeまでの無線リソースに対するSelf-contained time unitの長さが決定される。
また、基地局１００は、Self-contained time unit内の上りリンク制御チャネルで送信される応答信号のビット数に関する情報を、セル固有(または端末共通)の通知のための下りリンクチャネルを用いて端末２００に通知する。例えば、応答信号のビット数に関するセル固有(または端末共通)の通知は、非特許文献４に記載のfixed DL subframeで周期的に送信される。つまり、各fixed DL subframeでの通知によって、次のfixed DL subframeまでの無線リソースに対するSelf-contained time unit内の応答信号のビット数が決定される。
また、基地局１００は、Self-contained time unit内の下りリンクデータに対する応答信号を送信するための上りリンク制御チャネルの時間リソースに関する情報を、セル固有(または端末共通)の通知のための下りリンクチャネルを用いて端末２００に通知する。例えば、応答信号を送信するための上りリンク制御チャネルの時間リソースに関するセル固有(または端末共通)の通知は、非特許文献４に記載のfixed DL subframeで周期的に送信される。つまり、各fixed DL subframeでの通知によって、次のfixed DL subframeまでの無線リソースに対するSelf-contained time unit内の応答信号を送信するための上りリンク制御チャネルの時間リソース量が決定される。
なお、基地局１００は、Self-contained time unit内の下りリンクデータに対する応答信号を送信するための上りリンク制御チャネルの時間リソース量を、応答信号のビット数又はセルがサポートすべき通信エリア（要求されるカバレッジ）の要求条件、もしくはそれら両方の情報に基づいて決定する。
例えば、基地局１００は、要求される通信エリアが広いほど、Self-contained time unit内の上りリンク制御チャネルの時間リソース量を大きく設定し、要求される通信エリアが狭いほど（つまり、広い通信エリアが要求されていない場合）には、Self-contained time unit内の上りリンク制御チャネルの時間リソース量を小さく設定する。
又は、基地局１００は、応答信号のビット数が多いほど、Self-contained time unit内の上りリンク制御チャネルの時間リソース量を大きく設定し、応答信号のビット数が少ないほど、Self-contained time unit内の上りリンク制御チャネルの時間リソース量を小さく設定する。
一方、端末２００は、セル固有(または端末共通)の通知のための下りリンクチャネルを用いて通知される、Self-contained time unitの長さに関する情報、Self-contained time unit内の上りリンク制御チャネルで送信される応答信号のビット数に関する情報、及び、Self-contained time unit内の下りリンクデータに対する応答信号を送信するための上りリンク制御チャネルの時間リソース量に関する情報を基地局１００から受信し、受信した制御情報に基づいて、Self-contained time unitのリソースを特定する。
そして、端末２００は、Self-contained time unit内の下りリンクチャネルで通知された下りリンク割当情報に基づいて下りリンクデータ（DL data）を受信し、当該下りリンクデータに対する応答信号（ACK/NACK for DL data）を、応答信号を送信するための上りリンク制御チャネルの時間リソースに割り当てて基地局１００へ送信する。
図１０Ａ～図１０Ｃは、本実施の形態におけるSelf-contained動作例を示す。
まず、基地局１００は、セル固有(または端末共通)の通知のための下りリンクチャネルを用いて、端末２００に対して、Self-contained time unit長、当該Self-contained time unit内の上りリンク制御チャネルで送信される応答信号のビット数、及び、当該Self-contained time unit内の上りリンク制御チャネルの時間リソース量を通知する。
例えば、Self-contained time unit長は、図１０Ａでは1msとし、図１０Ｂでは1msとし、図１０Ｃでは2msとしている。
また、応答信号のビット数は、図１０Ａ～図１０Ｃにおいて１ビットとしている。
また、上りリンク制御チャネルの時間リソース量は、図１０Ａでは2OFDMシンボルとし、図１０Ｂでは4OFDMシンボルとし、図１０Ｃでは14OFDMとしている。
つまり、図１０Ｂでは、図１０Ａと比較して、Self-contained time unit長が同一である一方で、上りリンク制御チャネルの時間リソース量が大きい。また、図１０Ｃでは、図１０Ａ及び図１０Ｂと比較して、Self-contained time unit長が長く、上りリンク制御チャネルの時間リソース量が大きい。
なお、Self-contained time unit長及び上りリンク制御チャネルの時間リソース量は、OFDMシンボル単位の粒度でもよく、複数OFDMシンボルからなるサブフレーム単位の粒度でもよい。また、Self-contained time unit長の粒度と、上りリンク制御チャネルの時間リソース量の粒度とは異なっていてもよい。本実施の形態では、Self-contained time unit長及び上りリンク制御チャネルの時間リソース量は、セル固有(または端末共通)の通知のための下りリンクチャネル内でそれぞれ個別に通知される。
例えば、基地局１００のセルにおいて、低遅延が要求され、かつ、通信エリア（カバレッジ）に関する要求が低い場合（広い通信エリアを必要としない場合）、図１０Ａに示すように、基地局１００は、端末２００に対して、Self-contained time unit長を短くし、かつ、少ないOFDMシンボル数で構成される上りリンク制御チャネルの時間リソースを設定する。これにより、端末２００は、必要とされる通信エリアを確保しつつ、低遅延で応答信号を送信することができる。
一方、基地局１００のセルにおいて、低遅延が要求され、かつ、通信エリア（カバレッジ）に関する要求が高い場合（比較的広い通信エリアをサポートする必要がある場合）、図１０Ｂに示すように、基地局１００は、端末２００に対して、Self-contained time unit長を短くし、Self-contained time unitにおける上りリンク制御チャネルの時間リソースの割合を増加させる。これにより、端末２００は、図１０Ａと同様の低遅延を実現しつつ、図１０Ａよりも多くのOFDMシンボルで構成される上りリンク制御チャネルの時間リソース（つまり、十分な送信電力）で応答信号を送信することにより、広い通信エリアを確保することができる。
また、基地局１００のセルにおいて、低遅延よりも通信エリアの拡大が優先される場合、図１０Ｃに示すように、基地局１００は、端末２００に対して、Self-contained time unit長を長くし、かつ、上りリンク制御チャネルの時間リソース量も増加させる。これにより、端末２００は、図１０Ａ又は図１０Ｂと比較して、遅延は大きくなるものの、より多くのOFDMシンボルで構成される上りリンク制御チャネルの時間リソース（十分な送信電力）で応答信号を送信することで、広い通信エリアを確保することができる。
このように、本実施の形態では、基地局１００は、セルに要求される通信エリア（カバレッジ要件）に応じて、Self-contained time unit内の上りリンク制御チャネルの時間リソース量を決定する。
また、この際、基地局１００は、上りリンク制御チャネルの時間リソース量を、設定されるSelf-contained time unit長に依らず独立して決定する。すなわち、基地局１００は、セル固有(または端末共通)の通知によって、Self-contained time unit長に加えて、当該Self-contained time unit内の上りリンク制御チャネルの時間リソース量を独立して制御可能となる。これにより、基地局１００は、HARQ動作又はセルがサポートすべき通信エリアの要求条件に合わせて、上りリンク制御チャネルの時間リソース量を適切に制御することができる。
以上により、本実施の形態では、Self-contained動作において効率良くHARQを行うことができる。
なお、本実施の形態において、応答信号のビット数は、セル固有(またはユーザ共通)の通知により端末２００へ明示的に通知されなくてもよい。この場合、端末２００は、下りリンクデータを割り当てる下りリンク制御信号の復号結果又は下りリンクデータの復号結果から応答信号ビット数を決定すればよい。
（実施の形態２）
実施の形態１では、Self-contained time unit内の上りリンク制御チャネルの時間リソース量がSelf-contained time unit長と独立して決定される場合について説明した。これに対して、本実施の形態では、Self-contained time unit内の上りリンク制御チャネルの時間リソース量がSelf-contained time unit長に応じて決定される場合について説明する。
なお、本実施の形態に係る基地局及び端末は、実施の形態１に係る基地局１００及び端末２００と基本構成が共通するので、図７及び図８を援用して説明する。
また、本実施の形態では、実施の形態１と同様、図９に示すように、下りリンク通信及び上りリンク通信の各々のタイミングが単位バンド内で同一であるTDDシステムについて説明する。
基地局１００は、実施の形態１と同様にして、Self-contained time unitの長さに関する情報、及び、Self-contained time unit内の上りリンク制御チャネルで送信される応答信号のビット数に関する情報を、セル固有(または端末共通)の通知のための下りリンクチャネルを用いて端末２００に通知する。例えば、Self-contained time unitの長さ及び応答信号のビット数に関するセル固有(または端末共通)の通知は、非特許文献４に記載のfixed DL subframeで周期的に送信される。つまり、各fixed DL subframeでの通知によって、次のfixed DL subframeまでの無線リソースに対するSelf-contained time unitの長さ及び応答信号のビット数が決定される。
また、本実施の形態では、基地局１００は、Self-contained time unit内の下りリンクデータに対する応答信号を送信するための上りリンク制御チャネルの時間リソースに関する情報を、Self-contained time unit長と対応付けてImplicitに端末２００に通知する。この際、基地局１００は、Self-contained time unit内の下りリンクデータに対する応答信号を送信するための上りリンク制御チャネルの時間リソース量を、応答信号のビット数又はセルがサポートすべき通信エリアの要求条件、もしくは、それら両方の情報に基づいて決定する。また、基地局１００は、Self-contained time unit長についても、応答信号のビット数又はセルがサポートすべき通信エリアの要求条件、もしくはそれら両方の情報に基づいて決定する。
例えば、基地局１００は、Self-contained time unitが長いほど、Self-contained time unit内の上りリンク制御チャネルの時間リソース量を大きく設定する。
また、本実施の形態では、Self-contained time unit長と、Self-contained time unit内の上りリンク制御チャネルの時間リソース量とが対応付けられ、当該対応付けは、基地局１００と端末２００との間で共有される。
そして、基地局１００は、Self-contained time unit長のみ（または、Self-contained time unit長と応答信号のビット数）に関する制御情報を、セル固有(または端末共通)の通知のための下りリンクチャネルを用いて端末２００へ通知する。つまり、Self-contained time unitに関する情報（時間ユニット情報）として、Self-contained time unit長を示す情報が通知され、Self-contained time unit内の上りリンク制御チャネルの時間リソース量に関する制御情報は通知されない。
一方、端末２００は、セル固有(または端末共通)の通知のための下りリンクチャネルを用いて通知される、Self-contained time unitの長さ（または、Self-contained time unit長と応答信号のビット数）に関する情報を基地局１００から受信し、受信したSelf-contained time unit長に対応付けられた上りリンク制御チャネルの時間リソース量を特定する。そして、端末２００は、Self-contained time unit長、応答信号のビット数、及び、上りリンク制御チャネルの時間リソース量に基づいて、Self-contained time unitのリソースを特定する。
図１１Ａ及び図１１Ｂは、本実施の形態におけるSelf-contained動作例を示す。
まず、基地局１００は、セル固有(または端末共通)の通知のための下りリンクチャネルを用いて、端末２００に対して、Self-contained time unit長、当該Self-contained time unit内の上りリンク制御チャネルで送信される応答信号のビット数を通知する。
例えば、Self-contained time unit長は、図１１Ａでは1msとし、図１１Ｂでは2msとしている。
また、応答信号のビット数は、図１１Ａ及び図１１Ｂにおいて１ビットとしている。
また、上りリンク制御チャネルの時間リソース量は、Self-contained time unit長と対応付けられてImplicitに通知される。
例えば、上りリンク制御チャネルの時間リソース量は、図１１Ａ（Self-contained time unit長：1ms）では、2OFDMシンボルとし、図１１Ｂ（Self-contained time unit長：2ms）では、4OFDMシンボルとしている。つまり、図１１Ａ及び図１１Ｂでは、上りリンク制御チャネルの時間リソース量は、Self-contained time unit長に比例して対応付けられている。
なお、Self-contained time unit長と上りリンク制御チャネルの時間リソース量との対応付けは、図１１Ａ及び図１１Ｂのように比例関係であってもよいし、テーブル等により予め決まった対応付けでもよい。
また、Self-contained time unit長及び上りリンク制御チャネルの時間リソース量は、OFDMシンボル単位の粒度でもよく、複数OFDMシンボルからなるサブフレーム単位の粒度でもよい。また、Self-contained time unit長の粒度と、上りリンク制御チャネルの時間リソース量の粒度とは異なっていてもよい。
ここで、図１１Ｂでは、図１１Ａと比較して、Self-contained time unit長が長く、上りリンク制御チャネルの時間リソース量が大きい。
例えば、基地局１００のセルにおいて、低遅延が要求され、かつ、通信エリア（カバレッジ）に関する要求が低い場合（広い通信エリアを必要としない場合）、図１１Ａに示すように、基地局１００は、端末２００に対して、Self-contained time unit長を短くし、かつ、少ないOFDMシンボルで構成される上りリンク制御チャネルの時間リソースを設定する。これにより、端末２００は、必要とされる通信エリアを確保しつつ、低遅延で応答信号を送信することができる。
一方、基地局１００のセルにおいて、低遅延よりも通信エリアの拡大が優先される場合、図１１Ｂに示すように、基地局１００は、端末２００に対して、Self-contained time unit長を長くし、かつ、上りリンク制御チャネルの時間リソース量も増加させる。これにより、端末２００は、図１０Ａ又は図１０Ｂと比較して、遅延は大きくなるものの、より多くのOFDMシンボルで構成される上りリンク制御チャネルの時間リソース（つまり、十分な送信電力）で応答信号を送信することで、広い通信エリアを確保することができる。
このように、本実施の形態では、基地局１００は、セルにおける通信エリア（カバレッジ）の要求条件又は応答信号のビット数に応じて、Self-contained time unit長及び上りリンク制御チャネルの時間リソース量を決定する。そして、基地局１００は、設定されるSelf-contained time unit長を端末２００へ通知し、上りリンク制御チャネルの時間リソース量を端末２００へ通知しない。一方、端末２００は、通知されたSelf-contained time unit長に対応付けられた、上りリンク制御チャネルの時間リソース量を特定する。
すなわち、基地局１００は、セル固有(または端末共通)の通知によって、Self-contained time unit長のみを通知することで、当該Self-contained time unit内の上りリンク制御チャネルの時間リソース量を制御可能となる。これにより、上りリンク制御チャネルの時間リソース量の通知が不要になる分、セル固有(またはセル共通)の通知のオーバヘッドを低減することができる。
また、本実施の形態では、実施の形態１と同様、基地局１００は、HARQ動作又はセルがサポートすべき通信エリアの要求条件に合わせて、上りリンク制御チャネルの時間リソース量を適切に制御することができる。
なお、本実施の形態において、応答信号のビット数は、セル固有(またはユーザ共通)の通知により端末２００へ明示的に通知されなくてもよい。この場合、端末２００は、下りリンクデータを割り当てる下りリンク制御信号の復号結果又は下りリンクデータの復号結果から応答信号ビット数を決定すればよい。
（実施の形態３）
実施の形態１及び２では、低遅延よりも通信エリアの拡大が優先されるセルでは、Self-contained time unitを長くし、かつ、上りリンク制御チャネルの時間リソース量も増加させることで、広い通信エリアを確保する場合について説明した（例えば、図１０Ｃ及び図１１Ｂを参照）。
しかし、セル内には、基地局の近傍に位置し、上りリンク制御チャネルの時間リソース量の増加を必要としない端末と、基地局から離れて位置し、上りリンク制御チャネルの時間リソース量の増加を必要とする端末とが共存する可能性がある。換言すると、セル内には、通信エリア（カバレッジ）に関する要求条件が異なる端末が共存している可能性がある。上りリンク制御チャネルの時間リソース量の増加を必要としない端末に対しては、Self-contained time unitを短くすることが望ましい。
そこで、本実施の形態では、通信エリアに関する要求条件が異なる端末の各々に対して、Self-contained動作において効率良くHARQを行う方法について述べる。
本実施の形態に係る基地局及び端末は、実施の形態１に係る基地局１００及び端末２００と基本構成が共通するので、図７及び図８を援用して説明する。
また、本実施の形態では、実施の形態１と同様、図９に示すように、下りリンク通信及び上りリンク通信の各々のタイミングが単位バンド内で同一であるTDDシステムについて説明する。
基地局１００は、実施の形態１又は２の方法により、Self-contained time unit長に関する情報、Self-contained time unit内の上りリンク制御チャネルで送信される応答信号のビット数に関する情報、及び、Self-contained time unit内の下りリンクデータに対する応答信号を送信するための上りリンク制御チャネルの時間リソースに関する情報を端末２００に通知する。端末２００は、基地局１００からの通知に従って、Self-contained time unitのリソースを特定する。
また、本実施の形態では、各Self-contained time unit内の上りリンク制御チャネルの時間リソース量は固定の値である。本実施の形態では、端末２００は、通信エリアの拡大のために、複数のSelf-contained time unitの上りリンク制御チャネルを用いて、応答信号をRepetition（レピティション）送信する。
そこで、基地局１００は、応答信号のビット数又はセルがサポートすべき通信エリアの要求条件、もしくは、それら両方の情報に基づいて、端末２００において応答信号のRepetition送信に用いるSelf-contained time unitの数（つまり、上りリンク制御チャネルの数。Repetition回数）を決定する。これにより、応答信号の送信に用いられる上りリンク制御チャネルの時間リソース量が決定される。
Repetition送信におけるRepetition回数（何個のSelf-contained time unitの上りリンク制御チャネルの時間リソースを用いるかを示す情報）は、下りリンク制御チャネルによりダイナミックに通知されてもよく、非特許文献４に記載のfixed DL subframeにおいてユーザ固有又はグループ（例えば異なるRAT）固有の通知により周期的に通知されてもよい。
図１２Ａ及び図１２Ｂは、本実施の形態におけるSelf-contained動作例を示す。
通信エリアに関する要求条件に関して、セルが設定したSelf-contained動作で要求条件を満たしている端末２００は、実施の形態１又は２と同様にしてSelf-contained time unit内でHARQを動作させる（例えば、図１２Ａを参照）。
なお、セルが設定したSelf-contained動作で要求条件を満たしている端末２００とは、例えば、基地局の近傍に位置する端末であって、上りリンク制御チャネルの時間リソース量の増加を必要としない端末である。すなわち、図１２Ａに示すように、１つのSelf-contained time unit内の上りリンク制御チャネルの時間リソース（2OFDMシンボル）を用いて応答信号を送信可能な端末である。
一方、セルが設定したSelf-contained動作の通信エリアに関する要求条件よりも広い通信エリアが必要な端末２００は、図１２Ｂに示すように、複数のSelf-contained time unitの上りリンク制御チャネルの時間リソースを用いてRepetition送信により応答信号を基地局１００へフィードバックする。
図１２Ｂに示すように、広い通信エリアを必要とする端末２００は、複数のSelf-contained time unitの上りリンク制御チャネルの時間リソースを用いて応答信号をRepetition送信することで、広い通信エリアを確保することができる。一方で、図１２Ａに示すように、広い通信エリアを必要としない端末２００は、短いSelf-contained time unitを用いて低遅延で応答信号を送信することができる。
すなわち、本実施の形態によれば、Self-contained time unit長を短く維持したまま、Repetition送信によって、低遅延よりも通信エリアの拡大を優先する端末２００の通信エリアを拡大することができる。このため、本実施の形態では、遅延又は通信エリアに関する要求条件が異なる端末同士を効率的に共存させることができる。
（実施の形態４）
実施の形態１～３では、図９に示すように、下りリンク通信及び上りリンク通信の各々のタイミングが単位バンド内で同一であるTDDシステムについて説明した。
一方で、同一の単位バンド内での遅延又は通信エリアに関する要求条件が異なるサービス及び端末を効率的に共存させる方法として、単一バンド内で下りリンク通信と上りリンク通信とを周波数多重（FDM: Frequency division multiplexing）させるFlexible duplexシステムが検討されている。
例えば、図１３に示すように、Flexible duplexシステムでは、単位バンド内に、要求条件の異なる複数のRAT（Sub RAT#1、Sub RAT#2）が共存する。Flexible duplexシステムにおいて、各RAT内では下りリンク通信及び上りリンク通信の各々のタイミングが同一であり、異なるRAT間では下りリンク通信及び上りリンク通信の各々のタイミングが異なる。
そこで、本実施の形態では、図１３に示すようなFlexible duplexシステムにおけるSelf-contained動作について説明する。
本実施の形態に係る基地局及び端末は、実施の形態１に係る基地局１００及び端末２００と基本構成が共通するので、図７及び図８を援用して説明する。
基地局１００は、Self-contained time unitの長さに関する情報を、グループ固有(またはRAT固有)の通知のための下りリンクチャネルを用いて端末２００に通知する。例えば、Self-contained time unitの長さに関するグループ固有(またはRAT固有)の通知は、非特許文献４に記載のfixed DL subframeで周期的に送信される。つまり、各fixed DL subframeでの通知によって、次のfixed DL subframeまでの無線リソースに対するSelf-contained time unitの長さが決定される。
また、基地局１００は、Self-contained time unit内の上りリンク制御チャネルで送信される応答信号のビット数に関する情報を、グループ固有(またはRAT固有)の通知のための下りリンクチャネルを用いて端末２００に通知する。例えば、応答信号のビット数に関するグループ固有(またはRAT固有)の通知は、非特許文献４に記載のfixed DL subframeで周期的に送信される。つまり、各fixed DL subframeでの通知によって、次のfixed DL subframeまでの無線リソースに対するSelf-contained time unit内の応答信号のビット数が決定される。
また、基地局１００は、Self-contained time unit内の下りリンクデータに対する応答信号を送信するための上りリンク制御チャネルの時間リソースに関する情報を、グループ固有(またはRAT固有)の通知によって端末２００に通知する。例えば、応答信号を送信するための上りリンク制御チャネルの時間リソースに関するグループ固有(またはRAT固有)の通知は、非特許文献４に記載のfixed DL subframeで周期的に送信される。つまり、各fixed DL subframeでの通知によって、次のfixed DL subframeまでの無線リソースに対するSelf-contained time unit内の応答信号を送信するための上りリンク制御チャネルの時間リソース量が決定される。
なお、基地局１００は、実施の形態１～３と同様、Self-contained time unit内の下りリンクデータに対する応答信号を送信するための上りリンク制御チャネルの時間リソース量を、応答信号のビット数又はRATがサポートすべき通信エリアの要求条件、もしくはそれら両方の情報に基づいて決定する。
また、Self-contained time unit長及び上りリンク制御チャネルの時間リソース量は、グループ固有(またはRAT固有)の通知のための下りリンクチャネルを用いてそれぞれ個別に通知されてもよく、実施の形態２のように上りリンク制御チャネルの時間リソース量がSelf-contained time unit長と対応付けられてImplicitに通知されてもよい。
一方、端末２００は、グループ固有(またはRAT固有)の通知のための下りリンクチャネルを用いて通知される、Self-contained time unitの長さに関する情報、Self-contained time unit内の上りリンク制御チャネルで送信される応答信号のビット数に関する情報、及び、Self-contained time unit内の下りリンクデータに対する応答信号を送信するための上りリンク制御チャネルの時間リソースに関する情報を基地局１００から受信し、受信した制御情報に基づいて、Self-contained time unitのリソースを特定する。
そして、端末２００は、Self-contained time unit内の下りリンクチャネルで通知された下りリンク割当情報に基づいて下りリンクデータ（DL data）を受信し、当該下りリンクデータに対する応答信号（ACK/NACK for DL data）を、応答信号を送信するための上りリンク制御チャネルの時間リソースに割り当てて基地局１００へ送信する。
図１４Ａ及び図１４Ｂは、本実施の形態におけるSelf-contained動作例を示す。図１４Ａは、RAT#1に対するSelf-contained動作を示し、図１４Ｂは、RAT#2に対するSelf-contained動作を示す。
まず、基地局１００は、グループ固有(またはRAT固有)の通知のための下りリンクチャネルを用いて、端末２００に対して、Self-contained time unit長、当該Self-contained time unit内の上りリンク制御チャネルで送信される応答信号のビット数、及び、当該Self-contained time unit内の上りリンク制御チャネルの時間リソース量を通知する。
図１４Ａに示すように、RAT#1に対するSelf-contained time unit長を1msとし、RAT#1に対する上りリンク制御チャネルの時間リソース量を2OFDMシンボルとしている。また、図１４Ｂに示すように、RAT#2に対するSelf-contained time unit長を2msとし、RAT#2に対する上りリンク制御チャネルの時間リソース量を14OFDMシンボルとしている。
なお、Self-contained time unit長及び上りリンク制御チャネルの時間リソース量は、OFDMシンボル単位の粒度でもよく、複数OFDMシンボルからなるサブフレーム単位の粒度でもよい。また、Self-contained time unit長の粒度と、上りリンク制御チャネルの時間リソース量の粒度とは異なっていてもよい。
このように、本実施の形態では、基地局１００は、Self-contained time unitに関する制御情報について、グループ固有(またはRAT固有)の通知を行うことで、各RATがサポートするサービス（要求条件）に合わせた適切な上りリンク制御チャネルの時間リソース量を制御できる。
例えば、RAT#1において、低遅延が要求され、かつ、通信エリア（カバレッジ）に関する要求が低い場合（広い通信エリアを必要としない場合）、図１４Ａに示すように、基地局１００は、RAT#1のグループに対して、Self-contained time unit長を短くし、かつ、少ないOFDMシンボル数で構成される上りリンク制御チャネルの時間リソースを設定する。これにより、RAT#1に属する端末２００は、必要とされる通信エリアを確保しつつ、低遅延で応答信号を送信することができる。
また、RAT#2において、低遅延よりも通信エリアの拡大が優先される場合、図１４Ｂに示すように、基地局１００は、RAT#2のグループに対して、Self-contained time unit長を長くし、かつ、上りリンク制御チャネルの時間リソース量も増加させる。これにより、RAT#2に属する端末２００は、RAT#1と比較して遅延は大きくなるものの、RAT#1より多くのOFDMシンボルで構成される上りリンク制御チャネルの時間リソース（つまり、十分な送信電力）で応答信号を送信することにより、広い通信エリアを確保することができる。
このように、本実施の形態では、基地局１００は、Flexible duplexシステムにおいて、単位バンド内の複数のRATの各々で要求される条件（通信エリアなど）に応じて、Self-contained time unitのリソースをRAT毎に設定することができる。これにより、本実施の形態では、基地局１００は、RAT毎に上りリンクリソース制御を適切に行うことで、リソース利用効率を向上させることができる。
なお、本実施の形態において、応答信号のビット数は、グループ固有(またはRAT固有)の通知により端末２００へ明示的に通知されなくてもよい。この場合、端末２００は、下りリンクデータを割り当てる下りリンク制御信号の復号結果又は下りリンクデータの復号結果から応答信号ビット数を決定すればよい。
また、本実施の形態において、Self-contained time unit長、当該Self-contained time unit内の上りリンク制御チャネルで送信される応答信号のビット数、及び、当該Self-contained time unit内の上りリンク制御チャネルの時間リソース量の一部をセル固有(またはグループ間共通、RAT間共通)の通知としてもよい。
（実施の形態５）
本実施の形態では、図１５に示すように、単位バンド内に、１つ又は複数のRATが共存し、RAT内でも各端末（UE）間で上りリンク通信と下りリンク通信とのタイミングが異なるFlexible duplexシステムにおけるSelf-contained動作について説明する。
本実施の形態に係る基地局及び端末は、実施の形態１に係る基地局１００及び端末２００と基本構成が共通するので、図７及び図８を援用して説明する。
基地局１００は、Self-contained time unitの長さに関する情報を、端末固有の通知のための下りリンクチャネルを用いて端末２００に通知する。例えば、Self-contained time unitの長さに関する端末固有の通知は、非特許文献４に記載のfixed DL subframeで周期的に送信される。つまり、各fixed DL subframeでの通知によって、次のfixed DL subframeまでの無線リソースに対するSelf-contained time unitの長さが決定される。
また、基地局１００は、Self-contained time unit内の上りリンク制御チャネルで送信される応答信号のビット数に関する情報を、端末固有の通知のための下りリンクチャネルを用いて端末２００に通知する。例えば、応答信号のビット数に関する端末固有の通知は、非特許文献４に記載のfixed DL subframeで周期的に送信される。つまり、各fixed DL subframeでの通知によって、次のfixed DL subframeまでの無線リソースに対するSelf-contained time unit内の応答信号のビット数が決定される。
また、基地局１００は、Self-contained time unit内の下りリンクデータに対する応答信号を送信するための上りリンク制御チャネルの時間リソースに関する情報を、端末固有の通知によって端末２００に通知する。例えば、応答信号を送信するための上りリンク制御チャネルの時間リソースに関する端末固有の通知は、非特許文献４に記載のfixed DL subframeで周期的に送信される。つまり、各fixed DL subframeでの通知によって、次のfixed DL subframeまでの無線リソースに対するSelf-contained time unit内の応答信号を送信するための上りリンク制御チャネルの時間リソース量が決定される。
なお、基地局１００は、実施の形態１～３と同様、Self-contained time unit内の下りリンクデータに対する応答信号を送信するための上りリンク制御チャネルの時間リソース量を、応答信号のビット数又は端末２００がサポートすべき通信エリアの要求条件、もしくはそれら両方の情報に基づいて決定する。
また、Self-contained time unit長及び上りリンク制御チャネルの時間リソース量は、端末固有の通知のための下りリンクチャネルを用いてそれぞれ個別に通知されてもよく、実施の形態２のように上りリンク制御チャネルの時間リソース量がSelf-contained time unit長と対応付けられてImplicitに通知されてもよい。
また、Self-contained time unit長及び上りリンク制御チャネルの時間リソース量は、OFDMシンボル単位の粒度でもよく、複数OFDMシンボルからなるサブフレーム単位の粒度でもよい。また、Self-contained time unit長の粒度と、上りリンク制御チャネルの時間リソース量の粒度とは異なっていてもよい。
一方、端末２００は、端末固有の通知のための下りリンクチャネルを用いて通知される、Self-contained time unitの長さに関する情報、Self-contained time unit内の上りリンク制御チャネルで送信される応答信号のビット数に関する情報、及び、Self-contained time unit内の下りリンクデータに対する応答信号を送信するための上りリンク制御チャネルの時間リソースに関する情報を基地局１００から受信し、受信した制御情報に基づいて、Self-contained time unitのリソースを特定する。
そして、端末２００は、Self-contained time unit内の下りリンクチャネルで通知された下りリンク割当情報に基づいて下りリンクデータ（DL data）を受信し、当該下りリンクデータに対する応答信号（ACK/NACK for DL data）を、応答信号を送信するための上りリンク制御チャネルの時間リソースに割り当てて基地局１００へ送信する。
このように、本実施の形態では、基地局１００は、Self-contained time unitに関する制御情報について、端末固有の通知を行うことで、各端末がサポートするサービス（要求条件）に合わせた適切な上りリンク制御チャネルの時間リソース量を制御できる。すなわち、本実施の形態では、基地局１００は、Flexible duplexシステムにおいて、複数の端末２００の各々で要求される条件（通信エリアなど）に応じて、Self-contained time unitのリソースを端末２００毎に設定することができる。これにより、本実施の形態では、基地局１００は、端末２００毎に上りリンクリソース制御を適切に行うことで、リソース利用効率を向上させることができる。
なお、本実施の形態において、応答信号のビット数は、端末固有の通知により端末２００へ明示的に通知されなくてもよい。この場合、端末２００は、下りリンクデータを割り当てる下りリンク制御信号の復号結果又は下りリンクデータの復号結果から応答信号ビット数を決定すればよい。
また、本実施の形態において、Self-contained time unit長、当該Self-contained time unit内の上りリンク制御チャネルで送信される応答信号のビット数、及び、当該Self-contained time unit内の上りリンク制御チャネルの時間リソース量の一部をセル固有(またはグループ間共通、RAT間共通)の通知、又は、グループ固有(またはRAT固有)の通知としてもよい。
以上、本開示の各実施の形態について説明した。
なお、上記実施の形態では、本開示の一態様をハードウェアで構成する場合を例にとって説明したが、本開示はハードウェアとの連携においてソフトウェアで実現することも可能である。
また、上記実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。集積回路は、上記実施の形態の説明に用いた各機能ブロックを制御し、入力と出力を備えてもよい。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部または全てを含むように１チップ化されてもよい。ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。
また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。
さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適用等が可能性としてありえる。
本開示の基地局は、下りリンク制御信号用の下りリンク時間リソースと、下りリンク制御信号によって割り当てられる下りリンクデータ用の下りリンク時間リソースと、下りリンクデータに対する応答信号用の上りリンク時間リソースとを含む時間ユニットで通信を行う端末が応答信号の送信に使用する上りリンク時間リソースの量を、要求される通信エリア又は応答信号の送信に必要なビット数に応じて決定する制御部と、決定された上りリンク時間リソースの量を含む時間ユニット情報を端末へ送信する送信部と、を具備する構成を採る。
本開示の基地局において、制御部は、要求される通信エリアが広いほど、上りリンク時間リソースの量を大きく設定する。
本開示の基地局において、制御部は、応答信号の送信に必要なビット数が多いほど、上りリンク時間リソースの量を大きく設定する。
本開示の基地局において、制御部は、上りリンク時間リソースの量を、時間ユニットの長さに依らず独立して決定する。
本開示の基地局において、制御部は、時間ユニットが長いほど、上りリンク時間リソースの量を大きく設定する。
本開示の基地局において、送信部は、時間ユニット情報として、時間ユニットの長さを示す情報を送信する。
本開示の基地局において、各時間ユニット内の上りリンク時間リソースの量は固定の値であり、制御部は、要求される通信エリア又は応答信号の送信に必要なビット数に応じて、応答信号のレピティション送信に用いる時間ユニットの数を決定する。
本開示の基地局において、送信部は、時間ユニット情報を、セル固有の通知のための下りリンクチャネルを用いて送信する。
本開示の基地局において、送信部は、時間ユニット情報を、RAT（Radio Access Technology）固有の通知のための下りリンクチャネルを用いて送信する。
本開示の基地局において、送信部は、時間ユニット情報を、端末固有の通知のための下りリンクチャネルを用いて送信する。
本開示の端末は、下りリンク制御信号用の下りリンク時間リソースと、下りリンク制御信号によって割り当てられる下りリンクデータ用の下りリンク時間リソースと、下りリンクデータに対する応答信号用の上りリンク時間リソースとを含む時間ユニットで通信を行う端末であって、応答信号の送信に使用する上りリンク時間リソースの量に関する時間ユニット情報を基地局から受信する受信部と、時間ユニット情報に示される上りリンク時間リソースに応答信号を割り当てる信号割当部と、を具備し、上りリンク時間リソースの量は、要求される通信エリア又は応答信号の送信に必要なビット数に応じて決定される。
本開示の通信方法は、下りリンク制御信号用の下りリンク時間リソースと、下りリンク制御信号によって割り当てられる下りリンクデータ用の下りリンク時間リソースと、下りリンクデータに対する応答信号用の上りリンク時間リソースとを含む時間ユニットで通信を行う端末が応答信号の送信に使用する上りリンク時間リソースの量を、要求される通信エリア又は応答信号の送信に必要なビット数に応じて決定し、決定された上りリンク時間リソースの量に関する時間ユニット情報を端末へ送信する。
本開示の通信方法は、下りリンク制御信号用の下りリンク時間リソースと、下りリンク制御信号によって割り当てられる下りリンクデータ用の下りリンク時間リソースと、下りリンクデータに対する応答信号用の上りリンク時間リソースとを含む時間ユニットで通信を行う端末における通信方法であって、応答信号の送信に使用する上りリンク時間リソースの量に関する時間ユニット情報を基地局から受信し、時間ユニット情報に示される上りリンク時間リソースに応答信号を割り当て、上りリンク時間リソースの量は、要求される通信エリア又は応答信号の送信に必要なビット数に応じて決定される。
本開示の一態様は、移動通信システムに有用である。
１００ 基地局
１０１，２０７ 制御部
１０２ 制御信号生成部
１０３ 制御信号符号化部
１０４ 制御信号変調部
１０５ データ符号化部
１０６ 再送制御部
１０７ データ変調部
１０８，２１０ 信号割当部
１０９，２１１ 送信波形生成部
１１０，２１２ 送信部
１１１，２０１ アンテナ
１１２，２０２ 受信部
１１３，２０３ 抽出部
１１４ 復調・復号部
１１５ 判定部
２００ 端末
２０４ データ復調部
２０５ データ復号部
２０６ 誤り検出部
２０８ ACK/NACK生成部
２０９ 符号化・変調部

Claims (15)

  1. 時間ユニットにおける上りリンク時間リソースの量に関する制御情報を送信し、前記時間ユニットは下りリンク送信用の下りリンク時間リソースと応答信号送信用の上りリンク時間リソースを含む、送信機と、
    複数の前記時間ユニットの各々において応答信号を受信する受信機と、を具備し、
    前記応答信号が前記複数の時間ユニットにおいて繰り返し送信される場合、前記複数の時間ユニットの各々における前記上りリンク時間リソースの量は前記制御情報によって通知され、前記上りリンク時間リソースの量は前記複数の前記時間ユニットの各々において同じである、
    基地局。
  2. 前記受信機は、前記応答信号を前記複数の時間ユニットにおいて一定の時間間隔で繰り返し受信する、
    請求項１に記載の基地局。
  3. 前記送信機は、セル固有の通知によって前記時間ユニットの長さに関する別の制御情報を送信する、
    請求項１に記載の基地局。
  4. 前記時間ユニットの長さが長いほど、前記上りリンク時間リソースの量は多い、
    請求項１に記載の基地局。
  5. 前記複数の時間ユニットにおける前記応答信号の繰り返しの数は端末固有の通知によって指示される、
    請求項１に記載の基地局。
  6. 前記応答信号の繰り返しの数は前記応答信号のビット数に基づいて決定される、
    請求項１に記載の基地局。
  7. 前記繰り返しの数は下り制御チャネルによって決定される、
    請求項１に記載の基地局。
  8. 時間ユニットにおける上りリンク時間リソースの量に関する制御情報を送信し、前記時間ユニットは下りリンク送信用の下りリンク時間リソースと応答信号送信用の上りリンク時間リソースを含み、
    複数の前記時間ユニットの各々において応答信号を受信し、
    前記応答信号が前記複数の時間ユニットにおいて繰り返し送信される場合、前記複数の時間ユニットの各々における前記上りリンク時間リソースの量は前記制御情報によって通知され、前記上りリンク時間リソースの量は前記複数の前記時間ユニットの各々において同じである、
    通信方法。
  9. 前記応答信号を前記複数の時間ユニットにおいて一定の時間間隔で繰り返し受信する、
    請求項８に記載の通信方法。
  10. セル固有の通知によって前記時間ユニットの長さに関する別の制御情報を送信する、
    請求項８に記載の通信方法。
  11. 前記時間ユニットの長さが長いほど、前記上りリンク時間リソースの量は多い、
    請求項８に記載の通信方法。
  12. 前記複数の時間ユニットにおける前記応答信号の繰り返しの数は端末固有の通知によって指示される、
    請求項８に記載の通信方法。
  13. 前記応答信号の繰り返しの数は前記応答信号のビット数に基づいて決定される、
    請求項８に記載の通信方法。
  14. 前記繰り返しの数は下り制御チャネルによって決定される、
    請求項８に記載の通信方法。
  15. 時間ユニットにおける上りリンク時間リソースの量に関する制御情報を送信し、前記時間ユニットは下りリンク送信用の下りリンク時間リソースと応答信号送信用の上りリンク時間リソースを含む、処理と、
    複数の前記時間ユニットの各々において応答信号を受信する処理、とを制御し、
    前記応答信号が前記複数の時間ユニットにおいて繰り返し送信される場合、前記複数の時間ユニットの各々における前記上りリンク時間リソースの量は前記制御情報によって通知され、前記上りリンク時間リソースの量は前記複数の前記時間ユニットの各々において同じである、
    集積回路。
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