JP7365463B2 - 端末、通信方法及び集積回路 - Google Patents

端末、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」又は「gNB」と呼ぶこともある）が端末（「UE（User Equipment）」と呼ぶこともある）が端末に対して、端末が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。基地局は、制御情報で通知した周波数位置に、適応制御に基づく下りリンクデータ（PDSCH：Physical Downlink Shared Channel）、セル固有の情報を通知するための報知情報（BCH：Broadcast Channel）、下り伝搬路を推定するための参照信号（例えば、CRS：Cell-specific Reference Signal）、MBMS（Multimedia Broadcast and Multicast Service）等を端末に送信する。
また、モバイル通信における上りリンク通信では、一般的に、基地局が端末に対して、端末がデータを送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、データの送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。端末は、復号した制御情報に従ってデータを生成し、指示された無線リソースを用いて上りリンクデータ（PUSCH：Physical Uplink Shared Channel）、下りリンクデータの誤り検出結果を示す応答信号（ACK/NACK）、チャネル品質情報（Channel State Information）、上り伝搬路を推定するための参照信号であるSRS（Sounding Reference Signal）、上りリソースの割当を要求するSR（Scheduling Request）等を基地局へ送信する。なお、PUSCHで送信される信号には、音声及びアプリケーションのデータだけではなく、TCP ACK/SYCなどの上位レイヤの制御信号(high layer signaling)又はBSR(Buffer status report)などが含まれる可能性がある。
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）の技術開発が進められている。
NRでは、高周波数帯も使用することから、伝搬路の減衰の影響を補償するために、アナログ又はデジタルのビームフォーミングを適用することが検討されている。ビームフォーミングにおいて、最適なビームを選択するために、送信側が、ビーム方向が異なるビーム（ビームパターンとも呼ばれる）を連続して送信し、受信側が最適なビームの情報をフィードバックするような制御が考えられている（例えば、非特許文献１を参照）。
また、NRでは、5Gの要求条件の１つである低遅延を実現するタイムユニット構成（フレーム構成）として、「下り送信領域（DL transmission region）」と「ガード領域（Guard region）（無送信区間又はギャップ区間と呼ぶこともある）」と「上り送信領域（UL transmission region）」とを一つ以上含む一定時間間隔のタイムユニット（例えば１サブフレーム、NRサブフレーム、あるいは固定時間長（例えば、1ms）、所定のOFDM symbol数を含む時間長）が検討されている（例えば、非特許文献２を参照）。このタイムユニットで行う動作は「Self-contained動作」と呼ばれる。
R1-164013, Samsung, "Framework for beamformed access," 3GPP TSG RAN WG1 #85, May 2016 R1-166027, Qualcomm, Panasonic, NTT DOCOMO, KT Corp, MediaTek, Intel, "WF on Frame Structure and Evaluation," 3GPP TSG RAN WG1 #85, May 2016 R1-165887, LG Electronics, Panasonic, Qualcomm, NTT DOCOMO, "WF on minimum HARQ Timing," 3GPP TSG RAN WG1 #85, May 2016 R1-165886, Panasonic, Intel, Samsung, NTT DOCOMO, Qualcomm, Huawei, MediaTek, "WF on Scalable Numerology Symbol Boundary Alignment," 3GPP TSG RAN WG1 #85, May 2016 R1-165662, Samsung他, "WF on NR frame structure", 3GPP TSG RAN WG1 #85, May 2016
Self-contained動作に用いるタイムユニット構成内では、下り送信領域及び上り送信領域の切替点であるギャップ区間（Gap）が設けられる。ギャップ区間は、基地局又は端末の処理時間を考慮して設定される。よって、基地局及び端末の処理時間が長くなるほど、ギャップ区間を長く設定する必要があり、無線リソースの使用効率が悪くなってしまう。
本開示の一態様は、Self-contained動作を行うタイムユニット内のギャップ区間による無線リソースの使用効率の低下を抑えることができる基地局、端末及び通信方法を提供する。
本開示の一態様に係る基地局は、下り送信領域と、上り送信領域と、下り送信領域と前記上り送信領域との切替点であるギャップ区間とを含むタイムユニットにおいて、下り送信領域で下り信号を送信する送信部と、タイムユニットにおいて、上り送信領域で上り信号を受信する受信部と、を具備し、ギャップ区間内に、下り信号及び上り信号よりも遅延が許容される遅延許容信号がマッピングされる。
本開示の一態様に係る端末は、下り送信領域と、上り送信領域と、前記下り送信領域と前記上り送信領域との切替点であるギャップ区間とを含むタイムユニットにおいて、前記下り送信領域で下り信号を受信する受信部と、前記タイムユニットにおいて、前記上り送信領域で上り信号を送信する送信部と、を具備し、前記ギャップ区間内に、前記下り信号及び前記上り信号よりも遅延が許容される遅延許容信号がマッピングされる。
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動作を行うタイムユニット内のギャップ区間に起因する無線リソースの使用効率の低下を抑えることができる。
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。
DL data Self-contained動作時のタイムユニット構成例を示す図 UL data Self-contained動作時のタイムユニット構成例を示す図 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DL data Self-contained動作時の基地局の構成を示すブロック図 実施の形態１に係るDL data Self-contained動作時の端末の構成を示すブロック図 実施の形態１に係るUL data Self-contained動作時の基地局の構成を示すブロック図 実施の形態１に係るUL data Self-contained動作時の端末の構成を示すブロック図 DL data Self-contained動作時の基地局及び端末における送信シーケンスの一例を示す図 実施の形態１に係るDL data Self-contained動作時の基地局及び端末における送信シーケンスの一例を示す図 実施の形態１に係る遅延許容信号が応答信号の場合の送信シーケンスの一例を示す図 実施の形態１に係る遅延許容信号指示情報の一例を示す図 実施の形態１に係る遅延許容信号指示情報の一例を示す図 実施の形態１に係る遅延許容信号指示情報の一例を示す図 実施の形態１に係る遅延許容信号指示情報の一例を示す図 実施の形態１に係る遅延許容信号指示情報の一例を示す図 実施の形態１に係るUL data Self-contained動作時の基地局及び端末における送信シーケンスの一例を示す図 実施の形態１に係るUL data Self-contained動作時の基地局及び端末における送信シーケンスの一例を示す図 実施の形態２に係る遅延許容信号のリソース割当方法の一例を示す図 実施の形態２に係る遅延許容信号のリソース割当方法の一例を示す図 実施の形態２に係る遅延許容信号のリソース割当方法の一例を示す図 実施の形態２に係る遅延許容信号のリソース割当方法の一例を示す図 実施の形態３に係るDL data Self-contained動作時の基地局の構成を示すブロック図 実施の形態３に係る遅延許容信号指示情報の一例を示す図 実施の形態３に係るDL data Self-contained動作時の端末の構成を示すブロック図 実施の形態３に係るUL data Self-contained動作時の基地局の構成を示すブロック図 実施の形態３に係るUL data Self-contained動作時の端末の構成を示すブロック図 DL data Self-contained動作時の基地局及び端末における送信シーケンスの一例を示す図 実施の形態３に係るDL data Self-contained動作時の基地局及び端末における送信シーケンスの一例を示す図 実施の形態４に係る遅延許容信号のリソース割当方法の一例を示す図 実施の形態４に係る遅延許容信号のリソース割当方法の一例を示す図 実施の形態４に係る遅延許容信号のリソース割当方法の一例を示す図
［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。
前述したタイムユニットを用いて、下りリンク通信の低遅延を実現するための「DL data Self-contained」動作、及び、上りリンク通信の低遅延を実現するための「UL data Self-contained」動作が検討されている。
DL data Self-contained動作では、基地局は、下り送信領域において、端末が下りリンクデータを受信するために必要な制御信号（DL assignment又はDL grant）と当該制御信号によって割り当てられた下りリンクデータ（DL data）を送信する。そして、端末は、上り送信領域において、当該下りリンクデータに対する応答信号および上り制御信号（UCI : Uplink Control Indicator）を送信する。
また、UL data Self-contained動作では、基地局は、下り送信領域において、端末が上りリンクデータを送信するために必要な制御信号（UL assignment又はUL grant）を送信する。そして、端末は、上り送信領域において、当該制御信号によって割り当てられた上りリンクデータ（UL data）およびUCIを送信する。
また、NRでは、低遅延を実現するタイムユニット構成として、応答信号の送信から再送データの送信までの時間間隔も可能な限り低減すべきことが求められている（例えば、非特許文献３を参照）。
また、NRでは、LTEのサブフレーム構成と同様に、サブキャリア間隔が15kHzで、1ms当たりに14 symbol(OFDM symbol)を含むタイムユニット構成を基本として検討すべきことが合意されている（例えば、非特許文献４を参照）。
TDD（Time Division Duplex）システムにおけるSelf-contained動作が可能なタイムユニット構成として、図１Ａ及び図１Ｂに示す構成が検討されている（例えば、非特許文献３を参照）。図１Ａは、DL data Self-contained動作が可能なタイムユニット構成を示し、図１Ｂは、UL data Self-contained動作が可能なタイムユニット構成を示している。
下り送信領域（図１Ａ、図１Ｂの「DL」と示した区間）と、上り送信領域（図１Ａ、図１Ｂで「UL」と示した区間）との間のギャップ区間（図１Ａ，図１Ｂの1msの各タイムユニット内で１番目に配置されるGap。以降、「ギャップ#1」と呼ぶ）は、基地局と端末との間の伝搬遅延時間、及び、端末の処理時間（UE processing time）を考慮して設定される。なお、ギャップ区間の長さは、dynamic又はsemi-staticに変更される可能性がある（例えば、非特許文献５を参照）。ここで、端末の処理時間とは、DL data Self-contained動作の場合、端末が下りリンクデータ（DL data）を復号し、応答信号（図１Ａ、図１ＢのACK）を生成する処理時間を指し、UL data Self-contained動作の場合、端末が制御信号（UL assignment）を復号し、UL dataを生成する処理時間を指す。
また、上り送信領域に後続する、タイムユニット末尾のギャップ区間（図１Ａ、図１Ｂの1msの各タイムユニット内で2番目に配置されるGap。以降、「ギャップ#2」と呼ぶ）は、基地局の処理時間（eNB processing time）を考慮して設定される。ここで、基地局の処理時間とは、DL data Self-contained動作の場合、基地局が応答信号を復号し、次のタイムユニットのスケジューリングと制御信号(DL assignment)の生成を行う処理時間を指し、UL data Self-contained動作の場合、基地局がUL dataを復号し、次のタイムユニットのスケジューリングと制御信号(UL assignment)の生成を行う処理時間を指す。
図１Ａ及び図１Ｂのタイムユニット構成では、タイムユニットの末尾に基地局の処理時間を考慮したギャップ区間が設けられることで、次のタイムユニットでデータ再送が可能となるため、データ通信の遅延が低減できる。
しかしながら、図１Ａ及び図１Ｂに示すSelf-contained動作のタイムユニット構成では、複数のギャップ区間が存在する。このため、端末及び基地局の処理時間が長いほど、ギャップ区間を長く設定する必要があるので、無線リソースの使用効率が悪くなってしまう。
そこで、本開示の一態様は、Self-contained動作を用いる場合に、タイムユニット内の下り送信領域又は上り送信領域の末尾において、遅延が許容される信号/チャネル（以降、「遅延許容信号」と呼ぶ）を送信することによって、ギャップ区間に起因する無線リソースの使用効率低下を抑えることができる基地局を提供する。
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］
本実施の形態に係るDL data Self-contained動作を行う通信システムは、基地局１００及び端末２００を備える。また、本開示の各実施の形態に係るUL data Self-contained動作を行う通信システムは、基地局３００及び端末４００を備える。
なお、以下では、TDDシステムを前提として説明する。ただし、本開示の一態様は、後述するようにFDDシステムでも同様に適用することができる。
また、１つの基地局が基地局１００及び基地局３００の双方の構成を有してもよく、何れか一方の構成を有してもよい。同様に、１つの端末が端末２００及び端末４００の双方の構成を有してもよく、何れか一方の構成を有してもよい。
図２は、本開示の各実施の形態に係る基地局１００，３００の要部構成を示すブロック図である。図２に示す基地局１００，３００において、送信部１０９は、下り送信領域と、上り送信領域と、下り送信領域と上り送信領域との切替点であるギャップ区間とを含むタイムユニットにおいて、下り送信領域で下り信号を送信する。受信部１１１は、タイムユニットにおいて、上り送信領域で上り信号を受信する。また、ギャップ区間内に、下り信号及び上り信号よりも遅延が許容される遅延許容信号がマッピングされる。
図３は、本開示の各実施の形態に係る端末２００，４００の要部構成を示すブロック図である。図３に示す端末２００，４００において、受信部２０２は、下り送信領域と、上り送信領域と、下り送信領域と上り送信領域との切替点であるギャップ区間とを含むタイムユニットにおいて、下り送信領域で下り信号を受信する。送信部２１３は、タイムユニットにおいて、上り送信領域で上り信号を送信する。ギャップ区間内に、下り信号及び上り信号よりも遅延が許容される遅延許容信号がマッピングされる。
［基地局の構成（DL data Self-contained動作時）］
図４は、本実施の形態に係るDL data Self-contained動作を行う基地局１００の構成を示すブロック図である。図４において、基地局１００は、スケジューリング部１０１と、遅延許容信号制御部１０２と、制御信号生成部１０３と、制御信号符号化・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、送信部１０９と、アンテナ１１０と、受信部１１１と、信号抽出部１１２と、遅延許容信号復調・復号部１１３と、遅延許容信号判定部１１４と、復調・復号部１１５と、判定部１１６と、を有する。
図４に示す基地局１００は、「下り送信領域」、「上り送信領域」及び「ギャップ区間」を含むタイムユニット（DL data Self-contained time unit）の下り送信領域で制御信号（DL assignment）又は下りリンクデータ（DL data）を含む下り信号を送信する。また、基地局１００は、タイムユニットの上り送信領域で端末２００から送信される応答信号（さらに、遅延許容信号又はUCIを含んでもよい）を含む上り信号を受信する。
基地局１００において、スケジューリング部１０１は、端末２００に対して、タイムユニットにおける遅延許容信号（後述する）、制御信号（DL assignment）及び下りリンクデータ（DL data）に関するスケジューリング情報（例えば、割当端末のID、端末２００への割当リソース情報（周波数、時間、符号リソース）、データ復調用参照信号情報、変調・符号化方式、応答信号の割当リソース情報（周波数、時間、符号リソース）等）を決定する。スケジューリング部１０１は、決定したスケジューリング情報を制御信号生成部１０３、データ符号化部１０５及び信号割当部１０８に出力する。
遅延許容信号制御部１０２は、タイムユニット内の上り送信領域の末尾で端末２００から送信される信号またはチャネルである遅延許容信号として生成する信号の情報（例えば、信号種別）を決定し、決定内容を示す情報を制御信号生成部１０３に出力する。遅延許容信号は、例えば、タイムユニット内の下り送信領域で送信される下り信号及び上り送信領域で送信される上り信号よりも遅延が許容される信号／チャネルである。また、遅延が許容される信号とは、例えば、当該信号が送信されたタイムユニットの次のタイムユニットまでに受信・復号処理等を行う必要が無い信号である。なお、タイムユニット内の上り送信領域の末尾で送信される遅延許容信号の詳細は後述する。
また、遅延許容信号制御部１０２は、遅延許容信号判定部１１４から入力される、遅延許容信号の受信誤りを示す情報に基づいて、遅延許容信号が再送信号である場合、遅延許容信号の送信が再送であることを示す情報を制御信号生成部１０３に出力する。
制御信号生成部１０３は、スケジューリング部１０１及び遅延許容信号制御部１０２の各々から入力される情報に基づいて、端末２００向けの制御信号（DL assignment）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、下りリンクデータの割当リソース情報、遅延許容信号の割当リソース情報、遅延許容信号の送信を指示する情報（以下、「遅延許容信号指示情報」と呼ぶ）、応答信号の割当リソース情報等が含まれる。遅延許容信号の割当リソースは、タイムユニット内の上り送信領域の末尾（つまり、タイムユニット末尾のギャップ区間）とする。また、基地局１００が遅延許容信号の再送を端末２００に要求する場合、制御信号生成部１０３は、遅延許容信号の再送要求情報を遅延許容信号指示情報に含めてもよい。制御信号生成部１０３は、これらの制御情報を用いて、制御情報ビット列を生成し、生成された制御情報ビット列を制御信号符号化・変調部１０４へ出力する。なお、遅延許容信号指示情報の詳細は後述する。
なお、遅延許容信号の割当リソース情報は、基地局１００から端末２００へ上位レイヤ通知で予め通知されてもよい。この場合、制御信号（DL assignment）に遅延許容信号の割当リソース情報は含まれない。
制御信号符号化・変調部１０４は、制御信号生成部１０３から受け取る制御信号（ビット列）を符号化及び変調し、変調後の制御信号を信号割当部１０８へ出力する。
データ符号化部１０５は、スケジューリング部１０１から受け取る符号化方式に従って、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、再送時には、判定部１１６からの判定結果（ACK/NACK）に基づいて保持データを制御する。具体的には、再送制御部１０６は、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、データ信号に対するACKを受け取ると、対応する保持データを破棄し、下りリンクデータの送信を終了する。
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、変調後のデータ信号（シンボル列）を信号割当部１０８へ出力する。
信号割当部１０８は、制御信号符号化・変調部１０４から受け取る制御信号及びデータ変調部１０７から受け取るデータ信号を、スケジューリング部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信号を送信部１０９に出力する。
送信部１０９は、信号割当部１０８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１１０を介して端末２００に無線信号を送信する。
受信部１１１は、アンテナ１１０を介して受信された端末２００からの上りリンクの信波形に対して、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信号抽出部１１２に出力する。
信号抽出部１１２は、受信信号から、端末２００からの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１１５に出力する。また、信号抽出部１１２は、受信信号から、端末２００からの遅延許容信号が送信された無線リソース部分を抽出し、遅延許容信号を遅延許容信号復調・復号部１１３に出力する。
遅延許容信号復調・復号部１１３は、信号抽出部１１２から入力される遅延許容信号の等化、復調及び誤り訂正復号を行い、復号後のビット系列を、判定部１１６及び遅延許容信号判定部１１４へ出力する。
遅延許容信号判定部１１４は、遅延許容信号復調・復号部１１３から入力される遅延許容信号（ビット系列）が正しく受信できているか否かを判断する。遅延許容信号判定部１１４は、遅延許容信号が正しく受信できていると判断した場合、遅延許容信号を出力する。一方、遅延許容信号判定部１１４は、遅延許容信号が正しく受信できていないと判断し、遅延許容信号の再送を要求する必要がある信号である場合、遅延許容信号の受信誤りを示す情報を遅延許容信号制御部１０２に出力する。
復調・復号部１１５は、信号抽出部１１２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１１６へ出力する。
判定部１１６は、復調・復号部１１５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、下りリンクデータに対する応答信号が、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。なお、判定部１１６は、遅延許容信号復調・復号部１１３から入力されるビット系列（例えば、応答信号の一部又は全て）も考慮して、応答信号の判定を行ってもよい。判定部１１６は、判定結果（ACK又はNACK）を再送制御部１０６に出力する。
［端末の構成（DL data Self-contained動作時）］
図５は、本実施の形態に係るDL data Self-contained動作を行う端末２００の構成を示すブロック図である。図５において、端末２００は、アンテナ２０１と、受信部２０２と、信号抽出部２０３と、制御信号復調・復号部２０４と、データ復調部２０５と、データ復号部２０６と、誤り検出部２０７と、応答信号生成部２０８と、符号化・変調部２０９と、遅延許容信号生成部２１０と、遅延許容信号符号化・変調部２１１と、信号割当部２１２と、送信部２１３と、を有する。
図５に示す端末２００は、「下り送信領域」、「ギャップ区間」及び「上り送信領域」を含むタイムユニット（Self-contained time unit）の下り送信領域で基地局１００から送信された制御信号（DL assignment）又は下りリンクデータ（DL data）を含む下り信号を受信する。また、端末２００は、タイムユニットの上り送信領域で、下りリンクデータに対する応答信号（さらに、遅延許容信号又はUCIを含んでもよい）を含む上り信号を送信する。
端末２００において、受信部２０２は、基地局１００から送信された制御信号及び下りリンクデータを、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、ベースバンド信号を信号抽出部２０３へ出力する。
信号抽出部２０３は、受信部２０２から受け取るベースバンド信号から、制御信号が含まれる信号部分を抽出し、制御信号復調・復号部２０４へ出力する。また、信号抽出部２０３は、ベースバンド信号から、下りリンクデータが含まれる信号部分を抽出し、データ復調部２０５へ出力する。
制御信号復調・復号部２０４は、信号抽出部２０３から受け取る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。制御信号復調・復号部２０４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、当該制御信号に含まれる下りリンクデータの割当リソース情報（割当端末のID、割当リソース情報（周波数、時間、符号リソース）、データ復調用参照信号情報、変調・符号化方式等）をデータ復調部２０５へ出力し、応答信号の割当リソース情報及び遅延許容信号の割当リソース情報を信号割当部２１２へ出力し、遅延許容信号指示情報を遅延許容信号生成部２１０へ出力する。
データ復調部２０５は、制御信号復調・復号部２０４から受け取る、下りリンクデータの割当リソース情報に基づいて、信号抽出部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２０６へ出力する。
データ復号部２０６は、データ復調部２０５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２０７へ出力する。
誤り検出部２０７は、データ復号部２０６から受け取る下りリンクデータに対して、例えば、CRCによる誤り検出を行い、誤り検出結果（ACK又はNACK）を応答信号生成部２０８へ出力する。また、誤り検出部２０７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。
応答信号生成部２０８は、誤り検出部２０７から受け取る誤り検出結果（ACK又はNACK）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、応答信号生成部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２１２へ出力する。
遅延許容信号生成部２１０は、制御信号復調・復号部２０４から入力された遅延許容信号指示情報、システムで予め決められている情報、又は、基地局１００から上位レイヤ通知によって端末２００に予め設定された情報等に基づいて、遅延許容信号を生成する。遅延許容信号生成部２１０は、生成した遅延許容信号（ビット系列）を遅延許容信号符号化・変調部２１１へ出力する。また、制御信号復調・復号部２０４から入力される遅延許容信号指示情報に再送要求情報が含まれているか否かに基づいて、遅延許容信号生成部２１０は、遅延許容信号の送信が初回送信であるか再送であるかを判断する。遅延許容信号生成部２１０は、初回送信時には、遅延許容信号を保持し、再送時には、対応する保持信号を遅延許容信号符号化・変調部２１１へ出力する。
遅延許容信号符号化・変調部２１１は、遅延許容信号生成部２１０から入力されるビット系列に対して符号化処理および変調処理を行い、変調後の遅延許容信号を信号割当部２１２へ出力する。
信号割当部２１２は、符号化・変調部２０９から受け取る信号、及び、遅延許容信号符号化・変調部２１１から受け取る信号を、制御信号復調・復号部２０４から指示された、Self-contained動作のタイムユニット内のリソース（時間、周波数、符号リソース）にマッピングする。なお、遅延許容信号がマッピングされる無線リソースは、制御信号（DL assignment）によって通知せずに、基地局１００から端末２００へ上位レイヤ通知によって予め通知されてもよい。
送信部２１３は、信号割当部２１２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。
［基地局の構成（UL data Self-contained動作時）］
図６は、本実施の形態に係るUL data Self-contained動作を行う基地局３００の構成を示すブロック図である。図６において、基地局３００は、スケジューリング部３０１と、遅延許容信号制御部３０２と、制御信号生成部３０３と、制御信号符号化・変調部３０４と、信号割当部３０５と、送信部１０９と、アンテナ１１０と、受信部１１１と、信号抽出部３０６と、遅延許容信号復調・復号部３０７と、遅延許容信号判定部３０８と、データ復調部３０９と、再送合成復号部３１０と、誤り検出部３１１と、を有する。
図６に示す基地局３００は、「下り送信領域」、「ギャップ区間」及び「上り送信領域」を含むタイムユニット（UL data Self-contained time unit）の下り送信領域でUL assignmentを含む下り信号を送信する。また、基地局３００は、タイムユニットの上り送信領域で端末４００から送信された上りリンクデータ（さらに、遅延許容信号又はUCIを含んでもよい）を含む上り信号を受信する。
基地局３００において、スケジューリング部３０１は、前回の上りリンクデータに対して誤り有りの誤り検出結果が誤り検出部３１１から入力される場合、上りリンクデータの再送をスケジューリングする。また、スケジューリング部３０１は、前回の上りリンクデータに対して誤り無しの誤り検出結果が誤り検出部３１１から入力される場合、端末４００に対して新規パケットをスケジューリングする。
例えば、スケジューリング部３０１は、端末４００に対して、タイムユニットにおける遅延許容信号、制御信号（UL assignment）及び上りリンクデータ（UL data）に関するスケジューリング情報（例えば、割当端末のID、端末４００への割当リソース情報（周波数、時間、符号リソース）、データ復調用参照信号情報、上りリンクデータの変調・符号化方式など）を決定する。スケジューリング部３０１は、決定したスケジューリング情報を、制御信号生成部３０３及び信号割当部３０５に出力する。
遅延許容信号制御部３０２は、タイムユニット内の上り送信領域の末尾で端末４００から送信される信号またはチャネルである遅延許容信号として生成する信号に関する情報（例えば、遅延許容信号の種別）を決定し、決定内容を示す情報を制御信号生成部３０３に出力する。なお、タイムユニット内の上り送信領域の末尾で送信される遅延許容信号の詳細は後述する。
また、遅延許容信号制御部３０２は、遅延許容信号判定部３０８から入力される、遅延許容信号の受信誤りを示す情報に基づいて、遅延許容信号が再送信号である場合、遅延許容信号の送信が再送であることを示す情報を制御信号生成部３０３に出力する。
制御信号生成部３０３は、スケジューリング部３０１及び遅延許容信号制御部３０２の各々から入力される情報に基づいて、端末４００向けの制御信号（UL assignment）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、上りリンクデータの割当リソース情報、上りリンクデータの再送又は新規送信を指示する情報、遅延許容信号の割当リソース情報、遅延許容信号指示情報等が含まれる。また、基地局３００が遅延許容信号の再送を端末４００に要求する場合、制御信号生成部３０３は、遅延許容信号の再送要求情報を遅延許容信号指示情報に含めてもよい。制御信号生成部３０３は、これらの制御情報を用いて、制御情報ビット列を生成し、生成された制御情報ビット列を制御信号符号化・変調部３０４へ出力する。なお、遅延許容信号指示情報の詳細は後述する。
なお、遅延許容信号の割当リソース情報は、基地局３００から端末４００へ上位レイヤ通知で予め通知されてもよい。この場合、制御信号（UL assignment）に遅延許容信号の割当リソース情報は含まれない。
制御信号符号化・変調部３０４は、制御信号生成部３０３から受け取る制御信号を符号化及び変調し、変調後の制御信号を信号割当部３０５へ出力する。
信号割当部３０５は、制御信号符号化・変調部３０４から受け取る制御信号を、スケジューリング部３０１から指示される無線リソース（割当時間・周波数・符号リソース）にマッピングする。信号割当部３０５は、信号がマッピングされた下り信号を送信部１０９に出力する。
送信部１０９、アンテナ１１０、受信部１１１は、基地局１００が具備する送信部１０９、アンテナ１１０、受信部１１１と同様に動作する。
信号抽出部３０６は、受信部１１１から入力される受信信号から、端末４００からの上りリンクデータが送信された無線リソース部分を抽出し、データ復調部３０９へ出力する。また、信号抽出部３０６は、受信信号から、端末４００からの遅延許容信号が送信された無線リソース部分を抽出し、遅延許容信号を遅延許容信号復調・復号部３０７に出力する。
遅延許容信号復調・復号部３０７は、信号抽出部３０６から入力される遅延許容信号の等化、復調及び誤り訂正復号を行い、復号後のビット系列を、遅延許容信号判定部３０８及び再送合成復号部３１０へ出力する。
遅延許容信号判定部３０８は、遅延許容信号復調・復号部３０７から入力される遅延許容信号（ビット系列）が正しく受信できているか否かを判断する。遅延許容信号判定部３０８は、遅延許容信号が正しく受信できていると判断した場合、遅延許容信号を出力する。一方、遅延許容信号判定部３０８は、遅延許容信号が正しく受信できていないと判断し、遅延許容信号の再送を要求する必要がある信号である場合、遅延許容信号の受信誤りを示す情報を遅延許容信号制御部３０２に出力する。
データ復調部３０９は、信号抽出部３０６から受け取る上りリンクデータに対して等化、復調処理を施し、復調後の上りリンクデータ（ビット系列）を再送合成復号部３１０へ出力する。
再送合成復号部３１０は、端末４００の復号対象の上りリンクデータを保持している場合（上りリンクデータが再送データの場合）、保持する上りリンクデータと、データ復調部３０９から出力された上りリンクデータとを合成し、合成後の上りリンクデータに対して復号処理を施す。再送合成復号部３１０は、端末４００の上りリンクデータを保持していない場合（上りリンクデータが初回パケットの場合）、上りリンクデータの合成処理を行わずに復号処理を施す。なお、再送合成復号部３１０は、遅延許容信号復調・復号部３０７から入力されるビット系列（例えば、上りリンクデータの一部又は全て）も考慮して、再送合成及び復号処理を行ってもよい。そして、再送合成復号部３１０は、復号後の上りリンクデータを誤り検出部３１１へ出力する。また、再送合成復号部３１０は、誤り検出部３１１からの検出結果が誤り無しの場合、端末４００の保持している上りリンクデータを削除する。
誤り検出部３１１は、再送合成復号部３１０から受け取る上りリンクデータに対して、例えば、CRCによる誤り検出を行い、誤り検出結果（ACK又はNACK）をスケジューリング部３０１及び再送合成復号部３１０へ出力する。また、誤り検出部３１１は、誤り検出の結果、誤り無しと判定した上りリンクデータを受信データとして出力する。
［端末の構成（UL data Self-contained動作時）］
図７は、本実施の形態に係るUL data Self-contained動作を行う端末４００の構成を示すブロック図である。図７において、端末４００は、アンテナ２０１と、受信部２０２と、信号抽出部４０１と、制御信号復調・復号部４０２と、データ符号化部４０３と、再送制御部４０４と、データ変調部４０５と、遅延許容信号生成部４０６と、遅延許容信号符号化・変調部４０７と、信号割当部４０８と、送信部２１３と、を有する。
図７に示す端末４００は、「下り送信領域」、「ギャップ区間」及び「上り送信領域」を含むタイムユニット（UL data Self-contained time unit）の下り送信領域で基地局３００から送信された制御信号（UL assignment）を含む下り信号を受信する。また、端末４００は、タイムユニットの上り送信領域で上りリンクデータ（さらに、遅延許容信号又はUCIを含んでもよい）を含む上り信号を送信する。
端末４００において、アンテナ２０１及び受信部２０２は、端末２００が具備するアンテナ２０１、受信部２０２と同様に動作する。
信号抽出部４０１は、受信部２０２から受け取るベースバンド信号から、制御信号を抽出し、制御信号を制御信号復調・復号部４０２へ出力する。
制御信号復調・復号部４０２は、信号抽出部４０１から受け取る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。制御信号復調・復号部４０２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、当該制御信号に含まれる、上りリンクデータの割当リソース情報（割当端末のID、割当リソース情報（周波数、時間、符号リソース）、データ復調用参照信号情報、変調・符号化方式等）及び遅延許容信号の割当リソース情報を信号割当部４０８へ出力し、上りリンクデータの再送又は新規送信を指示する情報を再送制御部４０４へ出力し、遅延許容信号指示情報を遅延許容信号生成部４０６へ出力する。
データ符号化部４０３は、送信データ（上りリンクデータ）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４０４へ出力する。
再送制御部４０４は、制御信号復調・復号部４０２から受け取る情報に基づいて、上りリンクデータが初回パケットであるか再送パケットであるか否かを判断する。初回パケットの場合、再送制御部４０４は、データ符号化部４０３から受け取る符号化後の上りリンクデータを保持するとともにデータ変調部４０５へ出力する。また、初回パケットの場合、再送制御部４０４は、前回送信パケットの送受信が成功したと判断し、保持データを破棄する。一方、再送パケットの場合、再送制御部４０４は、対応する保持データをデータ変調部４０５へ出力する。
データ変調部４０５は、再送制御部４０４から受け取る上りリンクデータを変調して、変調後の上りリンクデータを信号割当部４０８へ出力する。
遅延許容信号生成部４０６は、制御信号復調・復号部４０２から入力された遅延許容信号指示情報、システムで予め決められている情報、又は、基地局３００から上位レイヤ通知によって端末４００に予め設定された情報等に基づいて、遅延許容信号を生成する。遅延許容信号生成部４０６は、生成した遅延許容信号（ビット系列）を遅延許容信号符号化・変調部４０７へ出力する。また、制御信号復調・復号部４０２から入力される遅延許容信号指示情報に再送要求情報が含まれているか否かに基づいて、遅延許容信号生成部４０６は、遅延許容信号の送信が初回送信であるか再送であるかを判断する。遅延許容信号生成部４０６は、初回送信時には、遅延許容信号を保持し、再送時には、対応する保持信号を遅延許容信号符号化・変調部４０７へ出力する。
遅延許容信号符号化・変調部４０７は、遅延許容信号生成部４０６から入力されるビット系列に対して符号化処理および変調処理を行い、変調後の遅延許容信号を信号割当部４０８へ出力する。
信号割当部４０８は、データ変調部４０５から受け取る上りリンクデータ、及び、遅延許容信号符号化・変調部４０７から受け取る遅延許容信号を、制御信号復調・復号部４０２から指示された、Self-contained動作のタイムユニット内のリソース（時間、周波数、符号リソース）にマッピングする。信号割り当て部４０８は、信号がマッピングされた上り信号を送信部２１３へ出力する。
送信部２１３は、端末２００が具備する送信部２１３と同様に動作する。
［基地局１００，３００及び端末２００，４００の動作］
以上の構成を有する基地局１００，３００及び端末２００，４００における動作について詳細に説明する。
図８は、図１ＡのDL data Self-contained動作時の基地局（eNB）及び端末（UE）の各々における送信シーケンスの一例を示す。また、図９は、本実施の形態に係るDL data Self-contained動作時の基地局１００及び端末２００の各々における送信シーケンスの一例を示す。
図８では、各タイムユニットにおいて、伝搬遅延時間及び端末の処理時間を考慮したギャップ#1が下り送信領域と上り送信領域との間（下り送信領域の末尾）に配置され、基地局の処理時間を考慮したギャップ#2が上り送信領域の後（上り送信領域の末尾）に配置される。例えば、基地局は、図８に示すギャップ#2の区間において、上り送信領域で受信した応答信号（図８ではACKと表す）の判定結果に基づいて、次のタイムユニットの下り送信領域で送信する下りリンクデータをスケジューリングする。
一方、本実施の形態では、図９に示すように、DL data Self-contained動作において、図８に示す上り送信領域の末尾に配置されたギャップ#2、つまり、基地局１００の処理時間を考慮した区間内に、上り送信領域にマッピングされる応答信号（上り信号）又は上りリンクデータ（UL data）よりも遅延が許容できる遅延許容信号がマッピングされる。
つまり、端末２００は、上り送信領域の後に配置されるギャップ#2に相当する区間にマッピングされた遅延許容信号を送信し、基地局１００は、上り送信領域の後に配置されるギャップ#2に相当する区間にマッピングされた遅延許容信号を受信する。
この場合も、基地局１００は、上り送信領域で応答信号（ACK）を受信すると、遅延許容信号の送信区間（図８のギャップ#2に相当）において、応答信号の判定結果に基づいて、次のタイムユニットの下り送信領域で送信する下りリンクデータをスケジューリングすることができる。
また、基地局１００は、上り送信領域の末尾で端末２００から送信される遅延許容信号を受信すると、当該遅延許容信号に対して所定の処理（復調・復号処理等）を行う。ただし、上述したように、遅延許容信号は、基地局１００が受信したタイムユニットの次のタイムユニットまでに受信・復号処理等を必ずしも行う必要の無い信号である。つまり、遅延許容信号は遅延が許容されているので、基地局１００は、例えば、次のタイムユニットに相当する区間で遅延許容信号の復調・復号処理を行うことができる。
なお、図９はDL data Self-contained動作時について説明したが、UL data self-contained動作においても同様にして図１Ｂに示すギャップ#2に相当する区間に遅延許容信号がマッピングされるタイムユニットを構成すればよい。
これにより、基地局１００の送信バッファが生成されてから基地局１００が下りリンクデータに対する応答信号を端末２００から受信するまでの平均遅延時間、及び、端末４００の送信バッファが生成されてから端末４００が初回の上りデータの送信を完了するまでの平均遅延時間を維持しつつ、ギャップのオーバーヘッドを低減することができる。
なお、端末２００，４００は遅延許容信号を各タイムユニットで必ずしも送信する必要はない。端末２００が遅延許容信号を送信しない場合、遅延許容信号の時間リソース（上り送信領域の末尾）は、図１Ａ及び図１Ｂと同様、ギャップ区間になる。これにより、過剰な送信を行わないことで消費電力を低減することができる。
［遅延許容時間の種別］
次に、端末２００，４００の遅延許容信号生成部２１０，４０６において生成される遅延許容時間の種別について詳細に説明する。
以下では、DL data Self-contained動作及びUL data Self-contained動作に共通する遅延許容信号の種別（共通遅延許容信号種別）と、DL data Self-contained動作のみで生成される遅延許容信号の種別（DL data Self-contained遅延許容信号種別）と、UL data Self-contained動作のみで生成される遅延許容信号の種別（UL data Self-contained遅延許容信号種別）と、についてそれぞれ説明する。
まず、共通遅延許容信号種別１～６について説明する。
＜共通遅延許容信号種別１＞
共通遅延許容信号種別１における遅延許容信号は、上りリンクの伝搬路を推定するための参照信号（SRS：Sounding Reference Signal)である。
SRSは、基地局１００，３００が次のタイムユニットまでに受信・復号処理を完了しなくても、下りリンクデータ又は上りリンクデータの再送制御に影響はない。つまり、SRSは、上り送信領域で送信される応答信号又は上りリンクデータと比較して遅延が許容できる信号である。
このように、端末２００，４００が上り送信領域の末尾のギャップ区間(ギャップ#2)においてSRSを送信することで、上述した効果に加え、基地局１００，３００が上りリンクの伝搬路を推定する機会を増やすことができる。このため、上りリンクのチャネル推定精度が向上し、上りリンクのスループットを向上させることができる。なお、TDDシステムの場合は、SRSを用いた上りリンクの伝搬路から推定したチャネル推定値を下りリンクにも適用できるため、下りリンクのスループットも向上させることができる。
＜共通遅延許容信号種別２＞
共通遅延許容信号種別２における遅延許容信号は、複数のビームパターンを示す情報である。
具体的には、端末２００，４００は、複数のビームパターンの少なくとも１つを含む参照信号を遅延許容信号として送信する。そして、基地局１００，３００は、端末２００，４００から送信された参照信号に対応するビームパターンの中から、上りリンクにおける最適なビームパターンを検出する。
ビームパターンは、基地局１００，３００が次のタイムユニットまでに受信・復号処理を完了しなくても、下りリンクデータ又は上りリンクデータの再送制御に影響はない。つまり、ビームパターンは、上り送信領域で送信される応答信号又は上りリンクデータと比較して遅延が許容できる信号である。
このように、端末２００，４００が上り送信領域の末尾のギャップ区間(ギャップ#2)において所定のビームパターンの参照信号を送信することで、上述した効果に加え、基地局１００，３００が上りリンクの最適なビームパターンを推定する機会を増やすることができる。このため、上りリンクのビームパターン推定精度が向上し、上りリンクのスループットを向上させることができる。
＜共通遅延許容信号種別３＞
共通遅延許容信号種別３における遅延許容信号は、下りリンクのチャネル品質情報であるCSIである。
CSIは、CQI (Channel Quality Indicator)、PMI (Precoding Matrix Indicator)、RI (Rank Indicator)、CRI(CSI-RS Resource Indicator)のうち一つ又は複数を含む。
CSIは、基地局１００，３００が次のタイムユニットまでに受信・復号処理を完了しなくても、下りリンクデータ又は上りリンクデータの再送制御に影響はない。つまり、CSIは、上り送信領域で送信される応答信号又は上りリンクデータと比較して遅延が許容できる信号である。
このように、端末２００，４００が上り送信領域の末尾のギャップ区間(ギャップ#2)においてCSIを送信することで、上述した効果に加え、端末２００，４００が下りリンクの品質情報を基地局１００，３００に通知する機会を増やすことができる。このため、下りリンクの適応変調の精度が向上し、下りリンクのスループットを向上させることができる。
＜共通遅延許容信号種別４＞
共通遅延許容信号種別４における遅延許容信号は、上りリンクの無線リソースの割当を要求するスケジューリングリクエスト（SR : Scheduling request）である。
SRは、基地局１００，３００が次のタイムユニットまでに受信・復号処理を完了しなくても、下りリンクデータ又は上りリンクデータの再送制御に影響はない。つまり、SRは、上り送信領域で送信される応答信号又は上りリンクデータと比較して遅延が許容できる信号である。
このように、端末２００，４００が上り送信領域の末尾のギャップ区間(ギャップ#2)においてSRを送信することで、上述した効果に加え、端末２００，４００が上りリンクのリソース割当要求を早いタイミングで基地局１００，３００に通知することが可能となる。このため、上りリンクのスループットが向上する。
＜共通遅延許容信号種別５＞
共通遅延許容信号種別５における遅延許容信号は、端末２００，４００のバッファ状態を通知するBSR(Buffer Status Report)である。
BSRとしては、データが発生した時に通知されるRegular BSR、定期的に送信するPeriodic BSR、及び、MAC PDU (Medium Access Control Protocol Data Unit)の余剰ビット数が格納に必要なビット数よりも大きい場合に送信されるPadding BSRのいずれかである。
BSRは、基地局１００，３００が次のタイムユニットまでに受信・復号処理を完了しなくても、下りリンクデータ又は上りリンクデータの再送制御に影響はない。つまり、BSRは、上り送信領域で送信される応答信号又は上りリンクデータと比較して遅延が許容できる信号である。
このように、端末２００，４００が上り送信領域の末尾のギャップ区間(ギャップ#2)においてBSRを送信することで、上述した効果に加え、端末２００，４００がバッファ状態を早いタイミングで基地局１００，３００に通知することができる。このため、上りリンクデータのスケジューリングされるタイミングが早くなり、上りリンクのスループットが向上する。
＜共通遅延許容信号種別６＞
共通遅延許容信号種別６における遅延許容信号は、TCP ACK/SYCである。
TCP ACKは、TCP（Transmission Control Protocol）レイヤの信号の受信が完了したことを基地局に通知するための上位レイヤ通知である。また、TCP SYCは、TCPレイヤで接続を確立する際に端末が基地局に通知する上位レイヤ通知である。
TCP ACK/SYCは、基地局１００，３００が次のタイムユニットまでに受信・復号処理を完了しなくても、下りリンクデータ又は上りリンクデータの再送制御に影響はない。つまり、TCP ACK/SYCは、上り送信領域で送信される応答信号又は上りリンクデータと比較して遅延が許容できる信号である。
なお、TCP ACK/SYCは、上位レイヤ通知であるため、端末２００，４００がMAC/PHYレイヤにおいて、該当信号がTCP ACK/SYCであるか否かの判断がつかない可能性がある。この場合、端末２００，４００は、該当信号のサイズが小さい場合（例えば、信号サイズが所定値未満の場合）、該当信号をTCP ACK/SYCと判断してもよい。
また、遅延許容信号として送信されるTCP ACK/SYCに対する再送は行われても、行われなくてもよい。TCP ACK/SYCを再送する場合、端末２００，４００は次のタイムユニットでTCP ACK/SYCを再送することができないが、上述したようにTCP ACK/SYCは遅延が許容される信号であるため、問題は生じない。
このように、端末２００，４００が上り送信領域の末尾のギャップ区間(ギャップ#2)においてTCP ACKを送信する。これにより、上述した効果に加え、TCPの輻輳制御におけるTCP segment数を指数的に増やせるスロースタートフェーズにおいて、早いタイミングでTCP ACKをフィードバックすることができる。このため、TCPレイヤのスループットを向上させることができる。また、TCP SYCを送信することで、早いタイミングでTCPの接続を確立することができ、TCPレイヤのスループットを向上させることができる。
以上、共通遅延許容信号種別１～６について説明した。
＜DL data self-contained遅延許容信号種別＞
次に、DL data self-contained動作において送信することで性能向上などが見込めるDL data self-contained遅延許容信号種別について説明する。
DL data self-contained遅延許容信号種別における遅延許容信号は、当該遅延許容信号と同一タイムユニットで既に送信された応答信号（ACK）の一部または全てである。
図１０は、端末２００が遅延許容信号として応答信号を送信する場合の送信シーケンスの一例を示す図である。
遅延許容信号として送信する応答信号（図１０に示すACK#2）は、図１Ａのギャップ#2に対応する区間（基地局の処理時間）で送信される。このため、基地局１００の処理時間内に（つまり、次のタイムユニットまでに）ACK#2を復調・復号することが困難である可能性が高い。
一方、上り送信領域で送信される応答信号（図１０に示すACK#1）は、基地局１００の処理時間内に復調・復号することができる。しかし、基地局１００がACK#1の受信判定を誤り、NACKをACKと判定した場合、端末２００に対して再送パケットが送信されないため、パケットのタイムアウトが生じ、大きな遅延が生じてしまう。
この判定誤りを防ぐために、基地局１００（図４に示す判定部１１６）は、遅延許容信号として送信されたACK#2と、同一タイムユニットで送信されたACK#1とを合成する。そして、基地局１００（判定部１１６）は、合成した応答信号に基づいて、応答信号の判定誤りの有無を判断する。このように、合成により応答信号の受信品質が向上するので、応答信号の受信判定精度を向上させることができる。例えば、図１０に示すように、これらの基地局１００の処理は、応答信号（ACK#1,ACK#2）が送信されたタイムユニットの次のタイムユニットの区間で行われる。そして、基地局１００は、応答信号の判定誤りが有ったと判断した場合、さらに次のタイムユニットで再送データを送信する。これにより、再送パケットの遅延を１タイムユニットに抑えることができ、大きな遅延が生じてしまうことを防ぐことができる。
上述したように遅延許容信号として送信される応答信号の一部または全ては、基地局１００が次のタイムユニットまでに受信・復号処理を完了しなくても、下りリンクデータ又は上りリンクデータの再送制御に影響はない。つまり、遅延許容信号として送信される応答信号の一部または全ては、他の上り送信領域で送信される応答信号と比較して遅延が許容できる信号である。
このように、端末２００が上り送信領域の末尾のギャップ区間(ギャップ#2)において同一タイムユニットで送信される応答信号の一部または全てを送信する。これにより、上述した効果に加え、基地局１００で応答信号の判定誤りが生じる可能性を下げることができ、下りリンクのスループットを向上させることができる。
＜UL data self-contained遅延許容信号種別＞
次に、UL data self-contained動作において送信することで性能向上などが見込めるUL data self-contained遅延許容信号種別について説明する。
UL data self-contained遅延許容信号種別における遅延許容信号は、当該遅延許容信号と同一タイムユニットで既に送信された上りリンクデータである。
上りリンクデータは、再送制御においてIR（Incremental Redundancy）方式を適用する場合、送信回数に応じて、符号化後のデータ系列の伝送開始位置を示すRV(Redundancy Version)を変化させて送信される。遅延許容信号として送信される上りリンクデータの一部は、同一タイムユニットで既に送信した上りリンクデータと同一RVのデータ系列の一部でもよく、異なるRVのデータ系列の一部でもよい。
遅延許容信号として送信される上りリンクデータの一部は、図１Ｂのギャップ#2に対応する区間（基地局の処理時間）で送信される。このため、基地局３００の処理時間内に（つまり、次のタイムユニットまでに）復調・復号することが困難である可能性が高い。そのため、遅延許容信号として送信される上りリンクデータは、次のタイムユニットで再送される上りリンクデータの受信時に使用される。つまり、基地局３００（図６に示す再送合成復号部３１０）は、上りリンクデータの再送データと、遅延許容信号として前のタイムユニットで受信した上りリンクデータの一部とを合成し、合成後のデータを復号する。なお、再送が発生しない場合は、遅延許容信号は破棄される。
遅延許容信号として送信され上りリンクデータの一部は、基地局３００が次のタイムユニットまでに受信・復号処理を完了しなくても、下りリンクデータ又は上りリンクデータの再送制御に影響はない。つまり、遅延許容信号として送信される上りリンクデータの一部は、他の上り送信領域で送信される上りリンクデータと比較して遅延が許容できる信号である。
このように、端末４００が上り送信領域の末尾のギャップ区間(ギャップ#2)において同一タイムユニットで送信される上りリンクデータの一部を送信する。これにより、上述した効果に加え、再送が発生した際に、基地局３００において次回の上りリンクデータの受信成功確率を向上させることができる。
以上、遅延許容信号の種別について詳細に説明した。なお、遅延許容信号の種別は、上述した信号に限定されず、タイムユニット構成を用いた通信において遅延が許容される信号であればよい。
［遅延許容信号の選択方法］
次に、上述した基地局１００，３００の遅延許容信号制御部１０２，３０２において生成される遅延許容信号の選択方法について説明する。
＜選択方法１＞
選択方法１では、基地局１００，３００は、遅延許容信号指示情報を用いて、下り制御信号(DL assignment又はUL assignmentを含むPDCCH)を用いて、端末２００，４００が生成する遅延許容信号の種別をシグナリングする。
図１１は、DL data self-contained動作時の遅延許容信号指示情報の一例を示し、図１２は、UL data self-contained動作時の遅延許容信号指示情報の一例を示す。
なお、基地局１００，３００の処理時間（ギャップ#2）のサイズが小さい場合など、送信する遅延許容信号が設定されたリソース内に収まらない場合には、基地局１００，３００は、遅延許容信号なし（遅延許容信号指示情報＝0）を通知してもよい。
端末２００，４００において、制御信号復調・復号部２０４，４０２は、通知された遅延許容信号指示情報を取得し、遅延許容信号生成部２１０，４０６は、遅延許容信号指示情報に基づいて、どの遅延許容信号を生成するかを判断して、遅延許容信号を生成する。
このように、基地局１００，３００が端末２００，４００に対して、生成する遅延許容信号の種別を下り制御信号でシグナリングすることで、遅延許容信号として送信する情報をダイナミックに切り替えることができる。
＜選択方法２＞
選択方法２では、基地局１００は、選択方法１と同様に、下り制御信号を用いて、端末２００が生成する遅延許容信号の種別をシグナリングする。選択方法２では、さらに、遅延許容信号の送信に使用される無線リソース（周波数領域または時間領域）のサイズに応じて、端末２００が送信する遅延許容信号の種別を変える。
図１３及び図１４は、DL data self-contained動作時の遅延許容信号指示情報の一例を示す。
図１３に示す遅延許容信号指示情報は、リソースサイズに応じて、遅延許容信号の種別が変わらないが、遅延許容信号として送信される情報の内容が変わる一例である。例えば、図１３において遅延許容信号指示情報が「３」の場合、リソースサイズが大きい場合には、遅延許容信号であるCSIとしてCQI、PMI、RIが送信されるのに対して、リソースサイズが小さい場合には遅延許容信号であるCSIとしてCQIのみ送信される。
同様に、図１３において遅延許容信号指示情報が「５」の場合、リソースサイズが大きい場合には遅延許容信号としてLong BSRが送信され、リソースサイズが小さい場合には遅延許容信号としてShort BSRが送信される。なお、Long BSRとは複数の論理チャネルグループのデータ量を通知する情報であり、Short BSRとは一つの論理チャネルグループのデータ量を通知する情報である。
一方、図１４に示す遅延許容信号指示情報は、リソースサイズに応じて、遅延許容信号の種別が変わる一例である。図１４に示すように、リソースサイズが小さい場合には、送信ビット数が比較的少ない情報である、SR、ACK、TCP ACK/SYC、又は遅延許容信号無し、等が遅延許容信号として送信され、リソースサイズが大きい場合には、送信ビット数が比較的多い情報である、SRS、CSI、送信ビームパターン、BSR等が遅延許容信号として送信される。
なお、遅延許容信号指示情報が上位レイヤから指示され、端末２００がリソースサイズに応じて送信する遅延許容信号を変える構成でもよい。
このように、リソースサイズに応じて、送信する遅延許容信号の種別又は内容を変えることで、少ないシグナリング量で、端末２００は多くの遅延許容信号の種別又は内容を選択することが可能となる。
＜選択方法３＞
選択方法３では、基地局１００，３００は、端末２００，４００に対して、遅延許容信号指示情報１と同様の遅延許容信号指示情報を上位レイヤでシグナリングする。
このように、基地局１００，３００が端末２００，４００に対して、生成する遅延許容信号の種別を上位レイヤ通知で通知することで、下りリンクにおいてシグナリングによるオーバーヘッドを削減できる。
＜選択方法４＞
選択方法４では、基地局１００，３００は、端末２００，４００に対して、生成する遅延許容信号の優先度を示した遅延許容信号指示情報を上位レイヤで通知する。
端末２００，４００は、遅延許容信号指示情報によって指示された優先度に基づいて、送信可能な遅延許容信号を一つもしくは複数送信する。
図１５は、端末２００，４００が生成する遅延許容信号の優先度を示した遅延許容信号指示情報の一例を示す。例えば、遅延許容信号指示情報が「０」の場合、端末２００，４００は、遅延許容信号として送信する信号を、SR、CSI、BSRの順に優先して選択する。
このように、基地局１００，３００が端末２００，４００に対して、生成する遅延許容信号の優先度を上位レイヤで通知することで、少ないシグナリング量で、端末２００，４００は、多くの遅延許容信号の種別を選択することが可能となる。また、端末２００，４００は、遅延許容信号指示情報で指示された優先度の高い信号を遅延許容信号として送信できない場合でも、より低い優先度の信号を再度選択できるので、柔軟に送信信号を選択することができる。
なお、基地局１００，３００が、生成信号の優先度を通知するのではなく、予め仕様として規定された優先度で端末２００，４００が遅延許容信号を送信する構成でもよい。
以上、遅延許容信号の選択方法について説明した。
このように、本実施の形態では、タイムユニットにおいて上り送信領域の後に配置されるギャップ区間（タイムユニット末尾に配置されるギャップ区間）に、基地局の処理時間に影響を与えない遅延許容信号がマッピングされる。これにより、ギャップ区間における基地局１００，３００の処理時間を確保しつつ、ギャップ区間のオーバーヘッドを低減することができる。例えば、基地局１００，３００の処理時間を考慮してギャップ区間が長くなる場合でも、ギャップ区間が長くなる分、遅延許容信号の割当リソースをより多く確保することができる。
以上より、本実施の形態によれば、タイムユニット内のギャップ区間による無線リソースの使用効率低下を抑えることができる。
なお、本実施の形態において、遅延許容信号の送信に使用されるリソースサイズが大きい場合、基地局１００，３００は、複数の遅延許容信号指示情報を送信して、端末２００，４００に対して複数の遅延許容信号の送信を指示してもよい。
また、タイムユニット内の各信号（DL assignment、DL data、Gap、ACK、遅延許容信号）の並びが同じであれば、タイムユニットの定義は、図９に示すタイムユニット構成例における並びと異なっても同様な効果が得られる。例えば、図１６に示すように、タイムユニットの定義を、基地局における遅延許容信号の受信から、応答信号（ACK）の受信までの区間としてもよい。この場合、タイムユニットの先頭（上り送信領域）で遅延許容信号が端末２００，４００から基地局１００，３００へ送信される。これにより、実施の形態１（図９の構成）と同様の効果が得られる。
また、遅延許容信号は、端末２００，４００が送信する上り信号に限定されず、基地局１００，３００が送信する下り信号でもよい。例えば、図１７に示すように、基地局１００は、下り送信領域の先頭で遅延許容信号を送信してもよい。これにより、実施の形態１と同様の効果が得られる。なお、遅延許容信号として送信される下り信号の詳細は実施の形態３で説明する。
（実施の形態２）
実施の形態１で説明したように、Self-contained動作を用いる場合、タイムユニット内の上り送信領域の末尾で、基地局又は端末の処理時間に影響を与えない遅延許容信号を送信することで、性能を向上させることができる。しかし、実施の形態１では、遅延許容信号の送信に使用する周波数リソース（割当リソース情報）を基地局から端末へ通知する必要がある。このため、下り制御信号量が増加し、制御信号のオーバーヘッドが増加してしまう。
そこで、本実施の形態では、遅延許容信号の送信に使用する周波数リソースを下り制御信号で通知することなく、遅延許容信号を送信する方法について説明する。
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１００，３００及び端末２００，４００と基本構成が共通するので、図４～図７を援用して説明する。
本実施の形態では、図４及び図６における基地局１００，３００の制御信号生成部１０３，３０３の処理、及び、図５及び図７における端末２００，４００の信号割当部２１２，４０８の処理が実施の形態１と異なる。
具体的には、制御信号生成部１０３，３０３は、遅延許容信号が割り当てられる周波数リソースを示す制御情報を生成しない。つまり、制御信号生成部１０３，３０３は、端末２００，４００に割り当てる周波数リソースに関する制御情報として、下りリンクデータ、上りリンクデータ、又は応答信号の割当リソース情報を生成する。
信号割当部２１２，４０８は、遅延許容信号が割り当てられる周波数リソース（割当帯域）を、当該遅延許容信号と同一のタイムユニットで送信された、下り制御信号、下りリンクデータ、上りリンクデータ、又は応答信号が割り当てられた周波数帯域（割当帯域）に応じて決定する。
以下、上述した端末２００，４００の信号割当部２１２，４０８における遅延許容信号のリソース割当方法について詳細に説明する。
まず、DL data self-contained動作とUL data self-contained動作とで共通のリソース割当方法(共通リソース割当方法)について説明する。
＜共通リソース割当方法＞
基地局１００，３００及び端末２００，４００は、下り制御信号（例えば、DL assignment又はUL assignmentを含むPDCCH）が割り当てられたCCE (Control Channel Element) indexに基づいて、遅延許容信号の周波数割当位置を決定する。
図１８は、共通リソース割当方法に係るCCEに基づく遅延許容信号(図１８のdelay tolerant signal)の周波数リソース割当の一例を示す。
図１８に示す一例では、DL data Self-contained動作時において、DL assignmentが割り当てられているCCE（下りリンクリソース）のindexと、応答信号が割り当てられる周波数リソース（上りリンクリソース）とが１対１で対応付けられている。
図１８では、さらに、DL assignmentが割り当てられているCCEのindexと、遅延許容信号が割り当てられる周波数リソース（上りリンクリソース）とが１対１で対応付けられている。
ここで、CCE数は、例えば、下り制御信号（PDCCH）を構成するRE (Resource Element)数を36で割った値となる(1CCE = 36REs)。よって、例えば、CCEと周波数割当位置との対応付けの一例として、使用可能な帯域幅をCCE数で割り算して、CCE毎に使用可能な周波数帯が対応付けられる。
そして、端末２００は、自機宛のDL assignmentの送信に使用されたCCEのindex（図１８ではCCE#X）と、遅延許容信号に関して１対１で対応付けられたリソースである周波数帯域の全てまたは一部に遅延許容信号をマッピングして送信する。
なお、図１８は、DL data Self-contained動作について示すが、UL data Self-contained動作についても同様にして、UL assignmentの送信に使用されたCCEのindexと、遅延許容信号の送信に使用されるリソースとを１対１で対応付ければよい。
このように、遅延許容信号は、当該遅延許容信号と同一タイムユニットで送信されるデータのリソース割当を示す割当情報（DL assignment又はUL assignment）の送信に使用されるリソース（CCE index）と１対１で対応付けられたリソースにマッピングされる。CCE indexと遅延許容信号のリソースとを関連付けることで、遅延許容信号の送信に使用される周波数リソースを通知するためのシグナリングは不要となる。よって、基地局１００，３００は、下り制御情報量を削減しながら、遅延許容信号の周波数割当位置を制御できる。また、基地局１００，３００がCCEの割当を制御することで、基地局１００，３００によって遅延許容信号の無線リソースを変えることが可能となる。
次に、DL data self-contained動作時のリソース割当方法(DL data self-containedリソース割当方法)について説明する。
＜DL data self-containedリソース割当方法１＞
端末２００は、同一タイムユニット内で送信している、応答信号が割り当てられている周波数帯域内で遅延許容信号を送信する。
図１９は、DL data self-containedリソース割当方法１に係る応答信号（ACK）と遅延許容信号の周波数リソース割当の一例を示す。図１９では、端末２００は、自機宛のDL assignmentが割り当てられているCCE（図１９ではCCE#X）と対応付けられている応答信号の割当リソース（ACKリソース）を特定する。そして、端末２００は、ACKリソースと同一の周波数帯域内のリソースを遅延許容信号の割当リソースとして特定する。
なお、図１９では、応答信号と遅延許容信号の割当リソースが同一である例を示しているが、遅延許容信号の割当リソースは、応答信号が割り当てられている帯域内であれば同一でなくてもよい。
また、応答信号及び遅延許容信号がLTEの応答信号と同様に符号領域(OCC (Orthogonal Cover Code)番号、巡回シフト番号)にマッピングされる場合、ACKの符号領域と同一無線リソースに、遅延許容信号を送信する構成でもよい。
このように、遅延許容信号は、当該遅延許容信号と同一タイムユニットで送信される下りリンクデータに対する応答信号が割り当てられた周波数帯域と同一の周波数帯域内にマッピングされる。応答信号と遅延許容信号の周波数割当位置を関連付けることで、下り制御情報量を削減できる。また、応答信号と遅延許容信号の周波数割当位置が同一であるため、基地局１００でのスケジューリングが容易になる。
＜DL data self-containedリソース割当方法２＞
端末２００は、同一タイムユニット内で送信している、下りリンクデータが割り当てられている周波数帯域内で遅延許容信号を送信する。
図２０は、DL data self-containedリソース割当方法２に係る下りリンクデータと遅延許容信号の周波数リソース割当の一例を示す。図２０では、端末２００は、自機宛のDL assignmentによって下りリンクデータ（DL data）の割当リソースを特定する。そして、端末２００は、下りリンクデータに割り当てられた周波数帯域と同一の周波数帯域内のリソースを遅延許容信号の割当リソースとして特定する。
なお、図２０では、下りリンクデータと遅延許容信号の割当リソースが同一である例を示しているが、遅延許容信号の割当リソースは、下りリンクデータが割り当てられている帯域内であれば同一でなくてもよい。
また、下りリンクデータが不連続帯域にマッピングされる場合、端末２００は、不連続帯域の中から、帯域幅が大きい順に、一つまたは複数の帯域を選択してもよい。
また、下りリンクデータがMU-MIMOで送信されている場合は、複数の端末２００の遅延許容信号が同一帯域に割り当てられることになる。この場合、遅延許容信号も下りリンクデータと同様にMU-MIMOで送信される方法が考えられる。また、下りリンクデータの割当帯域をMU-MIMOで多重している端末数で分割して、例えば、下りリンクデータを復調するための参照信号(DeModulation Reference Signal : DMRSとも呼ばれる)のポート番号と分割した周波数帯域とを対応付ける方法でもよい。
このように、遅延許容信号は、当該遅延許容信号と同一タイムユニットで送信される下りリンクデータが割り当てられた周波数帯域と同一の周波数帯域内にマッピングされる。下りリンクデータと遅延許容信号の周波数割当位置を関連付けることで、下り制御情報量を削減できる。
また、図１９に示すように、遅延許容信号の割当リソースを応答信号（ACK）の割当リソースと関連付ける際に応答信号の割当帯域幅が狭い場合、遅延許容信号の帯域幅も小さくなる。これに対して、図２０に示すように、遅延許容信号の割当リソースを下りリンクデータの割当リソースと関連付けることにより、遅延許容信号の割当帯域幅が狭くなることを防ぐことができる。
また、下りリンクデータは、スケジューリングされているため、SINRが高い周波数帯に割り当てられている可能性が高い。よって、TDDシステムの場合、遅延許容信号が、下りリンクデータと同一帯域で送信されることで、スケジューリングゲインが得られる。
＜UL data self-containedリソース割当方法＞
次に、UL data self-contained動作時のリソース割当方法(UL data self-containedリソース割当方法)について説明する。
端末４００は、同一タイムユニット内で送信している、上りリンクデータが割り当てられている周波数帯域内で遅延許容信号を送信する。
図２１は、UL data self-containedリソース割当方法に係る上りリンクデータと遅延許容信号の周波数リソース割当の一例を示す。図２１では、端末４００は、自機宛のUL assignmentによって上りリンクデータ（UL data）の割当リソースを特定する。そして、端末４００は、上りリンクデータに割り当てられた周波数リソースと同一の周波数リソース内のリソースを遅延許容信号の割当リソースとして特定する。
なお、図２１では、上りリンクデータと遅延許容信号の割当リソースが同一である例を示しているが、遅延許容信号の割当リソースは、上りリンクデータが割り当てられている帯域内であれば同一でなくてもよい。
また、上りリンクデータがMU-MIMOで送信されている場合は、複数の端末４００の遅延許容信号が同一帯域に割り当てられることになる。この場合、遅延許容信号も上りリンクデータと同様にMU-MIMOで送信される方法が考えられる。また、上りリンクデータの割当帯域をMU-MIMOで多重している端末数で分割して、例えば、上りリンクデータを復調するための参照信号(DMRS)のポート番号と分割した周波数帯域とを対応付ける方法でもよい。
このように、遅延許容信号は、当該遅延許容信号と同一タイムユニットで送信される上りリンクデータが割り当てられた周波数帯域と同一の周波数帯域内にマッピングされる。上りリンクデータと遅延許容信号の周波数割当位置を関連付けることで、下り制御情報量を削減できる。また、遅延許容信号と上りリンクデータの周波数割当位置が同一であるため、基地局３００でのスケジューリングが容易となる。また、上りリンクデータは、スケジューリングされているため、SINRが高い周波数帯に信号が割り当てられている可能性が高い。よって、遅延許容信号が、上りリンクデータと同一帯域で送信されることで、スケジューリングゲインが得られる。
以上、遅延許容信号のリソース割当方法の詳細について説明した。
このように、本実施の形態では、遅延許容信号の送信に使用する周波数リソース（割当リソース情報）を基地局１００，３００から端末２００，４００へ下り制御信号を用いて通知する必要が無いため、制御信号のオーバーヘッドの増加を防ぐことができる。
（実施の形態３）
実施の形態１，２では、Self-contained動作を用いる場合に、上り送信領域の末尾、つまり、基地局の処理時間を考慮したギャップ区間（ギャップ#2）に遅延許容信号をマッピングすることで、性能を向上させる方法について説明した。
一方で、端末における下りリンクデータの受信・復号の処理時間が長い場合、下り送信領域と上り送信領域との切替点であるギャップ区間(ギャップ#1)を長くする必要があるため、ギャップ#1のオーバーヘッドが大きくなってしまう。
そこで、本実施の形態では、下り送信領域の後のギャップ区間(ギャップ#1)内、つまり、端末の処理時間を考慮して設けられた区間に遅延許容信号をマッピングすることで、ギャップ#1のオーバーヘッドを削減する方法について説明する。
［通信システムの概要］
本実施の形態に係るDL data Self-contained動作を行う通信システムは、基地局５００及び端末６００を備える。また、本開示の各実施の形態に係るUL data Self-contained動作を行う通信システムは、基地局７００及び端末８００を備える。
［基地局の構成（DL data Self-contained動作時）］
図２２は、本実施の形態に係るDL data Self-contained動作を行う基地局５００の構成を示すブロック図である。図２２において、基地局５００は、スケジューリング部５０１と、遅延許容信号制御部５０２と、遅延許容信号生成部５０３と、遅延許容信号符号化・変調部５０４と、制御信号生成部５０５と、制御信号符号化・変調部５０６と、データ符号化部５０７と、再送制御部５０８と、データ変調部５０９と、信号割当部５１０と、送信部１０９と、アンテナ１１０と、受信部１１１と、信号抽出部５１１と、復調・復号部５１２と、判定部５１３と、を有する。
図２２に示す基地局５００は、「下り送信領域」、「上り送信領域」及び「ギャップ区間」を含むタイムユニット（DL data Self-contained time unit）において、下り送信領域で制御信号（DL assignment）、下りリンクデータ（DL data）又は遅延許容信号を含む下り信号を送信する。また、基地局５００は、タイムユニットにおいて、上り送信領域で端末６００から送信される応答信号（さらに、UCIを含んでもよい）を含む上り信号を受信する。
基地局５００において、スケジューリング部５０１は、端末６００に対して、タイムユニットにおける遅延許容信号、制御信号（DL assignment）及び下りリンクデータ（DL data）に関するスケジューリング情報（例えば、割当端末のID、端末６００への割当リソース情報（周波数、時間、符号リソース）、データ復調用参照信号情報、変調・符号化方式、応答信号の割当リソース情報（周波数、時間、符号リソース）等）を決定する。スケジューリング部５０１は、決定したスケジューリング情報を遅延許容信号生成部５０３、制御信号生成部５０５、データ符号化部５０７及び信号割当部５１０に出力する。
遅延許容信号制御部５０２は、タイムユニット内の下り送信領域の末尾で基地局５００から送信される信号またはチャネルである遅延許容信号として生成する信号の情報（例えば、信号種別）を決定し、決定内容を示す情報を遅延許容信号生成部５０３及び制御信号生成部５０５に出力する。なお、遅延許容信号制御部５０２において決定する遅延許容信号の詳細は後述する。
遅延許容信号生成部５０３は、遅延許容信号制御部５０２から入力される情報、及び、スケジューリング部５０１から指示されるスケジューリング情報に基づいて、遅延許容信号を生成し、生成した遅延許容信号を遅延許容信号符号化・変調部５０４に出力する。
遅延許容信号符号化・変調部５０４は、遅延許容信号生成部５０３から入力される遅延許容信号（ビット系列）を符号化および変調し、変調後の遅延許容信号（シンボル列）を信号割当部５１０に出力する。
制御信号生成部５０５は、スケジューリング部５０１及び遅延許容信号制御部５０２の各々から入力される情報に基づいて、端末６００向けの制御信号（DL assignment）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、下りリンクデータの割当リソース情報、遅延許容信号の割当リソース情報、遅延許容信号の種別を示す情報（以下、遅延許容信号種別情報と呼ぶ）、及び、応答信号の割当リソース情報等が含まれる。制御信号生成部５０５は、これらの制御情報を用いて、制御情報ビット列を生成し、生成された制御情報ビット列を制御信号符号化・変調部５０６へ出力する。
なお、遅延許容信号の割当リソース情報又は遅延許容信号種別情報は、基地局５００から端末６００へ上位レイヤ通知で予め通知されてもよい。この場合、制御信号（DL assignment）に遅延許容信号の割当リソース情報又は遅延許容信号種別情報は含まれない。
図２３は、遅延許容信号種別情報の一例を示す。図２３では、遅延許容信号種別情報（インデックス）と、基地局５００から送信される遅延許容信号の種別とが対応付けられている。
制御信号符号化・変調部５０６は、制御信号生成部５０５から受け取る制御信号（ビット列）を符号化及び変調し、変調後の制御信号を信号割当部５１０へ出力する。
データ符号化部５０７は、スケジューリング部５０１から受け取る符号化方式に従って、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５０８へ出力する。
再送制御部５０８は、初回送信時にはデータ符号化部５０７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５０９へ出力する。また、再送制御部５０８は、再送時には、判定部５１３からの判定結果（ACK/NACK）に基づいて保持データを制御する。具体的には、再送制御部５０８は、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５０９へ出力する。また、再送制御部５０８は、データ信号に対するACKを受け取ると、対応する保持データを破棄し、下りリンクデータの送信を終了する。
データ変調部５０９は、再送制御部５０８から受け取るデータ信号を変調して、変調後のデータ信号（シンボル列）を信号割当部５１０へ出力する。
信号割当部５１０は、遅延許容信号符号化・変調部５０４から受け取る遅延許容信号、制御信号符号化・変調部５０６から受け取る制御信号及びデータ変調部５０９から受け取るデータ信号を、スケジューリング部５０１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５１０は、信号がマッピングされた下り信号を送信部１０９に出力する。
送信部１０９、アンテナ１１０、受信部１１１は、基地局１００が具備する送信部１０９、アンテナ１１０、受信部１１１と同様に動作する。
信号抽出部５１１は、受信信号から、端末６００からの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５１２に出力する。
復調・復号部５１２は、信号抽出部５１１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５１３へ出力する。
判定部５１３は、復調・復号部５１２から入力されるビット系列に基づいて、端末６００から送信された、下りリンクデータに対する応答信号が、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５１３は、判定結果（ACK又はNACK）を再送制御部５０８に出力する。
［端末の構成（DL data Self-contained動作時）］
図２４は、本実施の形態に係るDL data Self-contained動作を行う端末６００の構成を示すブロック図である。図２４において、端末６００は、アンテナ２０１と、受信部２０２と、信号抽出部６０１と、制御信号復調・復号部６０２と、遅延許容信号復調・復号部６０３と、遅延許容信号判定部６０４と、データ復調部６０５と、データ復号部６０６と、誤り検出部６０７と、応答信号生成部６０８と、符号化・変調部６０９と、信号割当部６１０と、送信部２１３と、を有する。
図２４に示す端末６００は、「下り送信領域」、「ギャップ区間」及び「上り送信領域」を含むタイムユニット（DL data Self-contained time unit）において、下り送信領域で基地局５００から送信された遅延許容信号、制御信号（DL assignment）又は下りリンクデータ（DL data）を含む下り信号を受信する。また、端末６００は、タイムユニットにおいて、上り送信領域で、下りリンクデータに対する応答信号（さらに、UCIを含んでもよい）を含む上り信号を送信する。
端末６００において、アンテナ２０１及び受信部２０２は、端末２００が具備するアンテナ２０１、受信部２０２と同様に動作する。
信号抽出部６０１は、受信部２０２から受け取るベースバンド信号から、制御信号が含まれる信号部分を抽出し、制御信号復調・復号部６０２へ出力する。また、信号抽出部６０１は、ベースバンド信号から、下りリンクデータが含まれる信号部分を抽出し、データ復調部６０５へ出力する。また、信号抽出部６０１は、ベースバンド信号から、遅延許容信号が含まれる信号部分を抽出し、遅延許容信号復調・復号部６０３へ出力する。
制御信号復調・復号部６０２は、信号抽出部６０１から受け取る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。制御信号復調・復号部６０２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、当該制御信号に含まれる下りリンクデータの割当リソース情報（割当端末のID、割当リソース情報（周波数、時間、符号リソース）、データ復調用参照信号情報、変調・符号化方式等）をデータ復調部６０５へ出力し、応答信号の割当リソース情報（周波数、時間、符号リソース）を信号割当部６１０へ出力し、遅延許容信号の割当リソース情報及び遅延許容信号種別
情報を遅延許容信号復調・復号部６０３へ出力する。
遅延許容信号復調・復号部６０３は、制御信号復調・復号部６０２から入力される遅延許容信号の割当リソース情報及び遅延許容信号種別に基づいて、信号抽出部６０１から入力される遅延許容信号の等化、復調及び誤り訂正復号を行い、復号後のビット系列を遅延許容信号判定部６０４へ出力する。
遅延許容信号判定部６０４は、遅延許容信号復調・復号部６０３から入力される遅延許容信号（ビット系列）が正しく受信できているか否かを判断する。遅延許容信号判定部６０４は、遅延許容信号が正しく受信できていると判断した場合、遅延許容信号を出力する。
データ復調部６０５は、制御信号復調・復号部６０２から受け取る、下りリンクデータの割当リソース情報に基づいて、信号抽出部６０１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６０６へ出力する。
データ復号部６０６は、データ復調部６０５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６０７へ出力する。
誤り検出部６０７は、データ復号部６０６から受け取る下りリンクデータに対して、例えば、CRCによる誤り検出を行い、誤り検出結果（ACK又はNACK）を応答信号生成部６０８へ出力する。また、誤り検出部６０７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。
応答信号生成部６０８は、誤り検出部６０７から受け取る誤り検出結果（ACK又はNACK）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６０９へ出力する。
符号化・変調部６０９は、応答信号生成部６０８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６１０へ出力する。
信号割当部６１０は、符号化・変調部６０９から受け取る信号を、制御信号復調・復号部６０２から指示された、Self-contained動作のタイムユニット内のリソース（時間、周波数、符号リソース）にマッピングする。
送信部２１３は、端末２００が具備する送信部２１３と同様に動作する。
［基地局の構成（UL data Self-contained動作時）］
図２５は、本実施の形態に係るUL data Self-contained動作を行う基地局７００の構成を示すブロック図である。図２５において、基地局７００は、スケジューリング部７０１と、遅延許容信号制御部７０２と、遅延許容信号生成部７０３と、遅延許容信号符号化・変調部７０４と、制御信号生成部７０５と、制御信号符号化・変調部７０６と、信号割当部７０７と、送信部１０９と、アンテナ１１０と、受信部１１１と、信号抽出部７０８と、データ復調部７０９と、再送合成復号部７１０と、誤り検出部７１１と、を有する。
図２５に示す基地局７００は、「下り送信領域」、「ギャップ区間」及び「上り送信領域」を含むタイムユニット（UL data Self-contained time unit）の下り送信領域で遅延許容信号及びUL assignmentを含む下り信号送信する。また、基地局７００は、タイムユニットの上り送信領域で端末８００から送信された上りリンクデータ（さらに、UCIを含んでもよい）を含む上り信号を受信する。
基地局７００において、スケジューリング部７０１は、前回の上りリンクデータに対して誤り有りの誤り検出結果が誤り検出部７１１から入力される場合、上りリンクデータの再送をスケジューリングする。また、スケジューリング部７０１は、前回の上りリンクデータに対して誤り無しの誤り検出結果が誤り検出部７１１から入力される場合、端末８００に対して新規パケットをスケジューリングする。
例えば、スケジューリング部７０１は、端末８００に対して、タイムユニットにおける遅延許容信号、制御信号（UL assignment）及び上りリンクデータ（UL data）に関するスケジューリング情報（例えば、割当端末のID、端末８００への割当リソース情報（周波数、時間、符号リソース）、データ復調用参照信号情報、上りリンクデータの変調・符号化方式等）を決定する。スケジューリング部７０１は、決定したスケジューリング情報を、遅延許容信号生成部７０３、制御信号生成部７０５及び信号割当部７０７に出力する。
遅延許容信号制御部７０２は、タイムユニット内の下り送信領域の末尾で基地局７００から送信される信号またはチャネルである遅延許容信号として生成する信号に関する情報（例えば、遅延許容信号の種別）を決定し、決定内容を示す情報を遅延許容信号生成部７０３及び制御信号生成部７０５に出力する。なお、遅延許容信号制御部７０２において決定する信号種別の詳細は後述する。
遅延許容信号生成部７０３は、遅延許容信号制御部７０２から入力される情報、及び、スケジューリング部７０１から指示されるスケジューリング情報に基づいて、遅延許容信号を生成し、生成した遅延許容信号を遅延許容信号符号化・変調部７０４に出力する。
遅延許容信号符号化・変調部７０４は、遅延許容信号生成部７０３から入力される遅延許容信号（ビット系列）を符号化および変調し、変調後の遅延許容信号（シンボル列）を信号割当部７０７に出力する。
制御信号生成部７０５は、スケジューリング部７０１及び遅延許容信号制御部７０２の各々から入力される情報に基づいて、端末８００向けの制御信号（UL assignment）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、上りリンクデータの割当リソース情報、上りリンクデータの再送又は新規送信を指示する情報、遅延許容信号の割当リソース情報、遅延許容信号の種別を示す情報（遅延許容信号種別情報）等が含まれる。制御信号生成部７０５は、これらの制御情報を用いて、制御情報ビット列を生成し、生成された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符号化・変調部７０６へ出力する。
なお、遅延許容信号の割当リソース情報又は遅延許容信号種別情報は、基地局７００から端末８００へ上位レイヤ通知で予め通知されてもよい。この場合、制御信号（DL assignment）に遅延許容信号の割当リソース情報又は遅延許容信号種別情報は含まれない。
制御信号符号化・変調部７０６は、制御信号生成部７０５から受け取る制御信号を符号化及び変調し、変調後の制御信号を信号割当部７０７へ出力する。
信号割当部７０７は、遅延許容信号符号化・変調部７０４から受け取る遅延許容信号、及び、制御信号符号化・変調部７０６から受け取る制御信号を、スケジューリング部７０１から指示される無線リソース（割当時間・周波数・符号リソース）にマッピングする。信号割当部７０７は、信号がマッピングされた下り信号を送信部１０９に出力する。
送信部１０９、アンテナ１１０、受信部１１１は、基地局１００が具備する送信部１０９、アンテナ１１０、受信部１１１と同様に動作する。
信号抽出部７０８は、受信部１１１から入力される受信信号から、端末８００からの上りリンクデータが送信された無線リソース部分を抽出し、データ復調部７０９へ出力する。
データ復調部７０９は、信号抽出部７０８から受け取る上りリンクデータに対して等化、復調処理を施し、復調後の上りリンクデータ（ビット系列）を再送合成復号部７１０へ出力する。
再送合成復号部７１０は、端末８００の復号対象の上りリンクデータを保持している場合（上りリンクデータが再送データの場合）、保持する上りリンクデータと、データ復調部７０９から出力された上りリンクデータとを合成し、合成後の上りリンクデータに対して復号処理を施す。再送合成復号部７１０は、端末８００の上りリンクデータを保持していない場合（上りリンクデータが初回パケットの場合）、上りリンクデータの合成処理を行わずに復号処理を施す。そして、再送合成復号部７１０は、復号後の上りリンクデータを誤り検出部７１１へ出力する。また、再送合成復号部７１０は、誤り検出部７１１からの検出結果が誤り無しの場合、端末８００の保持している上りリンクデータを削除する。
誤り検出部７１１は、再送合成復号部７１０から受け取る上りリンクデータに対して、例えば、CRCによる誤り検出を行い、誤り検出結果（ACK又はNACK）をスケジューリング部７０１及び再送合成復号部７１０へ出力する。また、誤り検出部７１１は、誤り検出の結果、誤り無しと判定した上りリンクデータを受信データとして出力する。
［端末の構成（UL data Self-contained動作時）］
図２６は、本実施の形態に係るUL data Self-contained動作を行う端末８００の構成を示すブロック図である。図２６において、端末８００は、アンテナ２０１と、受信部２０２と、信号抽出部８０１と、制御信号復調・復号部８０２と、遅延許容信号復調・復号部８０３と、遅延許容信号判定部８０４と、データ符号化部８０５と、再送制御部８０６と、データ変調部８０７と、信号割当部８０８と、送信部２１３と、を有する。
図２６に示す端末８００は、「下り送信領域」、「ギャップ区間」及び「上り送信領域」を含むタイムユニット（UL data Self-contained time unit）の下り送信領域で基地局７００から送信された遅延許容信号又は制御信号（UL assignment）を含む下り信号を受信する。また、端末８００は、タイムユニットの上り送信領域で上りリンクデータ（さらに、UCIを含んでもよい）を含む上り信号を送信する。
端末８００において、アンテナ２０１及び受信部２０２は、端末２００が具備するアンテナ２０１、受信部２０２と同様に動作する。
信号抽出部８０１は、受信部２０２から受け取るベースバンド信号から、制御信号を抽出し、制御信号を制御信号復調・復号部８０２へ出力する。また、信号抽出部８０１は、ベースバンド信号から、遅延許容信号が含まれる信号部分を抽出し、遅延許容信号を遅延許容信号復調・復号部８０３に出力する。
制御信号復調・復号部８０２は、信号抽出部８０１から受け取る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。制御信号復調・復号部８０２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、当該制御信号に含まれる、上りリンクデータの割当リソース情報（割当端末のID、割当リソース情報（周波数、時間、符号リソース）、データ復調用参照信号情報、変調・符号化方式等）を信号割当部８０８へ出力し、上りリンクデータの再送又は新規送信を指示する情報を再送制御部８０６へ出力し、遅延許容信号の割当リソース情報及び遅延許容信号種別情報を遅延許容信号復調・復号部８０３へ出力する。
遅延許容信号復調・復号部８０３は、制御信号復調・復号部８０２から入力される遅延許容信号の割当リソース情報及び遅延許容信号種別情報に基づいて、信号抽出部８０１から入力される遅延許容信号の等化、復調及び誤り訂正復号を行い、復号後のビット系列を、遅延許容信号判定部８０４へ出力する。
遅延許容信号判定部８０４は、遅延許容信号復調・復号部８０３から入力される遅延許容信号（ビット系列）が正しく受信できているか否かを判断する。遅延許容信号判定部８０４は、遅延許容信号が正しく受信できていると判断した場合、遅延許容信号を出力する。
データ符号化部８０５は、送信データ（上りリンクデータ）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８０６へ出力する。
再送制御部８０６は、制御信号復調・復号部８０２から受け取る情報に基づいて、上りリンクデータが初回パケットであるか再送パケットであるか否かを判断する。初回パケットの場合、再送制御部８０６は、データ符号化部８０５から受け取る符号化後の上りリンクデータを保持するとともにデータ変調部８０７へ出力する。また、初回パケットの場合、再送制御部８０６は、前回送信パケットの送受信が成功したと判断し、保持データを破棄する。一方、再送パケットの場合、再送制御部８０６は、対応する保持データをデータ変調部８０７へ出力する。
データ変調部８０７は、再送制御部８０６から受け取る上りリンクデータを変調して、変調後の上りリンクデータを信号割当部８０８へ出力する。
信号割当部８０８は、データ変調部８０７から受け取る上りリンクデータを、制御信号復調・復号部８０２から指示された、Self-contained動作のタイムユニット内のリソース（時間、周波数、符号リソース）にマッピングする。信号割り当て部８０８は、信号がマッピングされた上り信号を送信部２１３へ出力する。
送信部２１３は、端末２００が具備する送信部２１３と同様に動作する。
［基地局５００，７００及び端末６００，８００の動作］
以上の構成を有する基地局５００，７００及び端末６００，８００における動作について詳細に説明する。
図２７は、図１ＡのDL data Self-contained動作時の基地局（eNB）及び端末（UE）の各々における送信シーケンスの一例を示す。また、図２８は、本実施の形態に係るDL data Self-contained動作時の基地局５００及び端末６００の各々における送信シーケンスの一例を示す。
図２７では、各タイムユニットにおいて、伝搬遅延時間及び端末の処理時間を考慮したギャップ#1が下り送信領域と上り送信領域との間（下り送信領域の末尾）に配置され、基地局の処理時間を考慮したギャップ#2が上り送信領域の後（上り送信領域の末尾）に配置される。例えば、端末は、図２７に示すギャップ#1の区間において、下り送信領域で受信した下りリンクデータに対する受信処理を行い、当該下りリンクデータに対する応答信号（ACK）を上り送信領域で送信する。
一方、本実施の形態では、図２８に示すように、DL data Self-contained動作において、図２７に示す下り送信領域と上り送信領域との間に配置されたギャップ#1内の端末６００の処理時間を考慮した区間に、下り送信領域にマッピングされる制御信号又は下りリンクデータ（DL data）よりも遅延が許容できる遅延許容信号がマッピングされる。
つまり、基地局５００は、下り送信領域と上り送信領域との間のギャップ#1に相当する区間にマッピングされた遅延許容信号を送信し、端末６００は、ギャップ#1に相当する区間にマッピングされた遅延許容信号を受信する。
なお、図２８に示すように、基地局５００において、ギャップ#1に相当する区間のうち、遅延許容信号が配置される区間の長さは、端末６００の処理時間に対応し、残りの区間は、基地局５００と端末６００との間の伝搬遅延を考慮したギャップ区間として残る。
この場合も、端末６００は、下り送信領域で下りリンクデータを受信すると、遅延許容信号の送信区間（ギャップ#1に相当）において、下りリンクデータに対する受信処理を行い、当該下りリンクデータに対する応答信号を上り送信領域で送信することができる。
また、端末６００は、下り送信領域の末尾で基地局５００から送信される遅延許容信号を受信すると、当該遅延許容信号に対して所定の処理（復調・復号処理等）を行う。上述したように、遅延許容信号は、端末６００が受信したタイムユニットの次のタイムユニットまでに受信・復号処理等を必ずしも行う必要の無い信号である。つまり、遅延許容信号は遅延が許容されているので、端末６００は、例えば、次のタイムユニットに相当する区間で遅延許容信号の復調・復号処理を行うことができる。
なお、図２８はDL data Self-contained動作時について説明したが、UL data self-contained動作においても同様にして図１Ｂに示すギャップ#1のうち端末６００の処理時間に相当する区間に遅延許容信号がマッピングされるタイムユニットを構成すればよい。
これにより、基地局５００の送信バッファが生成されてから基地局５００が下りリンクデータに対する応答信号を端末６００から受信するまでの平均遅延時間、及び、端末８００の送信バッファが生成されてから端末８００が初回の上りデータの送信を完了するまでの平均遅延時間を維持しつつ、ギャップのオーバーヘッドを低減することができる。
なお、基地局５００，７００は遅延許容信号を各タイムユニットで必ずしも送信する必要はない。基地局５００，７００が遅延許容信号を送信しない場合、遅延許容信号の時間リソース（下り送信領域の末尾）は、図１Ａ及び図１Ｂと同様にギャップ区間になる。これにより、過剰な送信を行わないことで消費電力を低減することができる。
［遅延許容時間の種別］
次に、基地局５００，７００の遅延許容信号生成部５０３，７０３において生成される遅延許容時間の種別について詳細に説明する。
以下では、DL data Self-contained動作及びUL data Self-contained動作の双方において送信することで性能向上が見込める遅延許容信号の種別（共通遅延許容信号種別）について説明する。
＜共通遅延許容信号種別１＞
共通遅延許容信号種別１における遅延許容信号は、報知情報である基地局５００，７００のシステム情報（MIB：Master Information Block）である。
MIBには、システム帯域幅、送信アンテナ数等が含まれる。
MIBは、端末６００，８００が次のタイムユニットまでに受信・復号処理を完了しなくても、下りリンクデータ又は上りリンクデータの再送制御に影響はない。つまり、MIBは、下り送信領域で送信される制御信号（DL assignment又はUL assignment）又は下りリンクデータと比較して遅延が許容できる信号である。
このように、基地局５００，７００が下り送信領域の末尾のギャップ区間(ギャップ#1の一部)においてMIBを送信することで、上述した効果に加え、基地局５００，７００のシステム情報を端末６００，８００が受信できる機会を増やすことができる。このため、端末６００，８００が基地局５００，７００に接続するのに要する時間を短縮することができる。
＜共通遅延許容信号種別２＞
共通遅延許容信号種別２における遅延許容信号は、報知情報である基地局５００，７００のシステム情報（SIB：System Information Block）である。
SIBには、基地局５００，７００へのアクセスに関するパラメータ、共通／共有チャネルの設定（Configuration）等が含まれる。なお、LTEシステムでは、SIBには、SIB1～SIB11があり、各SIBによって送信される内容及び周期が定められている。遅延許容信号として送信されるSIBは、SIB1～SIB11のうち一つでもよく、複数でもよい。
SIBは、端末６００，８００が次のタイムユニットまでに受信・復号処理を完了しなくても、下りリンクデータ又は上りリンクデータの再送制御に影響はない。つまり、SIBは、下り送信領域で送信される制御信号（DL assignment又はUL assignment）又は下りリンクデータと比較して遅延が許容できる信号である。
このように、基地局５００，７００が下り送信領域の末尾のギャップ区間(ギャップ#1の一部)においてSIBを送信することで、上述した効果に加え、基地局５００，７００のシステム情報を端末６００，８００が受信できる機会を増やすことができる。このため、端末６００，８００が基地局５００，７００に接続するのに要する時間を短縮することができる。
＜共通遅延許容信号種別３＞
共通遅延許容信号種別３における遅延許容信号は、マルチキャスト・ブロードキャストの同報型配信データであるMBMSデータである。
MBMSデータは、端末６００，８００が次のタイムユニットまでに受信・復号処理を完了しなくても、下りリンクデータ又は上りリンクデータの再送制御に影響はない。つまり、MBMSデータは、下り送信領域で送信される制御信号（DL assignment又はUL assignment）又は下りリンクデータと比較して遅延が許容できる信号である。
このように、基地局５００，７００が下り送信領域の末尾のギャップ区間(ギャップ#1の一部)においてMBMSデータを送信することで、上述した効果に加え、端末６００，８００がマルチキャスト・ブロードキャストの同報型配信データを受信する機会を増やすことができる。
＜共通遅延許容信号種別４＞
共通遅延許容信号種別４における遅延許容信号は、或る時間区間内の下りリンク及び上りリンクで送信できるタイムユニット又はシンボルの構成を指示する情報（DL/UL usage configurationと呼ばれることもある）である。
DL/UL usage configurationは、端末６００，８００が次のタイムユニットまでに受信・復号処理を完了しなくても、下りリンクデータ又は上りリンクデータの再送制御に影響はない。つまり、DL/UL usage configurationは、下り送信領域で送信される制御信号（DL assignment又はUL assignment）又は下りリンクデータと比較して遅延が許容できる信号である。
このように、基地局５００，７００が下り送信領域の末尾のギャップ区間(ギャップ#1の一部)においてDL/UL usage configurationを送信することで、上述した効果に加え、端末６００，８００が、或る時間区間内の下りリンク及び上りリンクのタイムユニット又はシンボルの構成を切り替える機会を増やすことができる。このため、下りトラフィック量及び上りトラフィック量に応じて、フレームの構成をより動的に変更することができ、システムのスループットを向上させることができる。
以上、共通遅延許容信号種別１～４について説明した。
このように、本実施の形態では、タイムユニットにおいて下り送信領域から上り送信領域への切替点であるギャップ区間（下り送信領域の末尾に配置されるギャップ区間）に、端末の処理時間に影響を与えない遅延許容信号がマッピングされる。これにより、ギャップ区間における端末６００，８００の処理時間を確保しつつ、ギャップ区間のオーバーヘッドを低減することができる。例えば、端末６００，８００の処理時間を考慮してギャップ区間が長くなる場合でも、ギャップ区間が長くなる分、遅延許容信号の割当リソースをより多く確保することができる。
以上より、本実施の形態によれば、タイムユニット内のギャップ区間による無線リソースの使用効率低下を抑えることができる。
（実施の形態４）
実施の形態３で説明したように、Self-contained動作を用いる場合、タイムユニット内の下り送信領域の末尾（つまり、図１Ａ、図１Ｂのギャップ#1内の端末の処理時間のための区間）で、基地局又は端末の処理時間に影響を与えない遅延許容信号を送信することで、性能を向上させることができる。しかし、実施の形態３では、遅延許容信号の送信に使用する周波数リソース（割当リソース情報）を基地局から端末へ通知する必要がある。このため、下り制御信号量が増加し、制御信号のオーバーヘッドが増加してしまう。
そこで、本実施の形態では、遅延許容信号の送信に使用する周波数リソースを下り制御信号で通知することなく、遅延許容信号を送信する方法について説明する。
なお、本実施の形態に係る基地局及び端末は、実施の形態３に係る基地局５００，７００及び端末６００，８００と基本構成が共通するので、図２２，図２４～図２６を援用して説明する。
本実施の形態では、図２２及び図２５における基地局５００，７００の制御信号生成部５０５，７０５の処理及び信号割当部５１０，７０７の処理が実施の形態３と異なる。
具体的には、制御信号生成部５０５，７０５は、遅延許容信号が割り当てられる周波数リソースを示す制御情報を生成しない。つまり、制御信号生成部５０５，７０５は、端末６００，８００に割り当てる周波数リソースに関する制御情報として、下りリンクデータ、上りリンクデータ、又は応答信号の割当リソース情報を生成する。
信号割当部５１０，７０７は、遅延許容信号が割り当てられる周波数リソース（割当帯域）を、当該遅延許容信号と同一のタイムユニットで送信された、下り制御信号、下りリンクデータ又は上りリンクデータが割り当てられた周波数帯域（割当帯域）に応じて決定する。
以下、上述した基地局５００，７００の信号割当部５１０，７０７における遅延許容信号のリソース割当方法について詳細に説明する。
まず、DL data self-contained動作とUL data self-contained動作とで共通のリソース割当方法(共通リソース割当方法)について説明する。
＜共通リソース割当方法１＞
端末６００，８００は、上位レイヤで通知された周波数帯域で遅延許容信号を受信する。このように、上位レイヤ通知で遅延許容信号の送信帯域を通知することで、下り制御情報量を削減できる。また、ブロードキャスト情報など、全ての端末６００，８００に対して送信するデータは、上位レイヤ通知で指示された無線リソースに配置することで、全ての端末６００，８００が受信することができる。
＜共通リソース割当方法２＞
端末６００，８００は、下り制御信号（例えば、DL assignment又はUL assignmentを含むPDCCH）が割り当てられたCCE indexに基づいて、遅延許容信号の周波数割当位置を特定する。
図２９は、共通リソース割当方法２に係るCCEに基づく遅延許容信号(図２９のdelay tolerant signal)の周波数リソース割当の一例を示す。
図２９に示す一例では、DL data Self-contained動作時において、DL assignmentが割り当てられているCCE（下りリンクリソース）のindexと、応答信号が割り当てられる周波数リソース（上りリンクリソース）とが１対１で対応付けられている。
図２９では、さらに、DL assignmentが割り当てられているCCE indexと、遅延許容信号が割り当てられる周波数リソース（上りリンクリソース）とが１対１で対応付けられている。
ここで、CCE数は、例えば、下り制御信号（PDCCH）を構成するRE 数を36で割った値となる(1CCE = 36REs)。よって、例えば、CCEと周波数割当位置との対応付けの一例として、使用可能な帯域幅をCCE数で割り算して、CCE毎に使用可能な周波数帯が対応付けられる。
そして、基地局５００は、該当する端末６００向けのDL assignmentの送信に使用されたCCEのindex（図２９ではCCE#X）と、遅延許容信号に関して１対１で対応付けられたリソースである周波数帯域の全てまたは一部に遅延許容信号をマッピングして送信する。また、端末６００は、自機宛てのDL assignmentが割り当てられたCCEのindexと、遅延許容信号に関して１対１で対応付けられたリソースである周波数帯域の全てまたは一部のリソースを遅延許容信号の割当リソースとして特定する。
なお、図２９は、DL data Self-contained動作について示すが、UL data Self-contained動作についても同様にして、UL assignmentの送信に使用されたCCEのindexと、遅延許容信号の送信に使用されるリソースとを１対１で対応付ければよい。
このように、遅延許容信号は、当該遅延許容信号と同一タイムユニットで送信されるデータのリソース割当を示す割当情報（DL assignment又はUL assignment）の送信に使用されるリソース（CCE index）と１対１で対応付けられたリソースにマッピングされる。CCE indexと遅延許容信号のリソースとを関連付けることで、遅延許容信号の送信に使用される周波数リソースを通知するためのシグナリングは不要となる。よって、基地局５００，７００は、下り制御情報量を削減しながら、遅延許容信号の周波数割当位置を制御できる。また、基地局５００，７００がCCEの割当を制御することで、基地局５００，７００によって遅延許容信号の無線リソースを変えることが可能となる。
＜DL data self-containedリソース割当方法＞
次に、DL data self-contained動作時のリソース割当方法(DL data self-containedリソース割当方法)について説明する。
端末６００は、同一タイムユニット内で送信している、下りリンクデータが割り当てられている周波数帯域内で遅延許容信号を受信する。
図３０は、DL data self-containedリソース割当方法に係る下りリンクデータと遅延許容信号の周波数リソース割当の一例を示す。図３０では、基地局５００は、該当する端末６００向けの下りリンクデータの送信に使用された周波数帯域と同一の周波数帯域内のリソースに遅延許容信号をマッピングして送信する。端末６００は、自機宛のDL assignmentによって下りリンクデータ（DL data）の割当リソースを特定する。そして、端末６００は、下りリンクデータに割り当てられた周波数帯域と同一の周波数帯域内のリソースを遅延許容信号の割当リソースとして特定する。
なお、図３０では、下りリンクデータと遅延許容信号の割当リソースが同一である例を示しているが、遅延許容信号の割当リソースは、下りリンクデータが割り当てられている帯域内であれば同一でなくてもよい。
また、下りリンクデータがMU-MIMOで送信される場合は、複数の端末６００の遅延許容信号が同一帯域に割り当てられることになる。この場合、遅延許容信号も下りリンクデータと同様にMU-MIMOで送信される方法が考えられる。また、下りリンクデータの割当帯域をMU-MIMOで多重している端末数で分割して、例えば、下りリンクデータを復調するための参照信号(DMRS)のポート番号と分割した周波数帯域とを対応付ける方法でもよい。
また、遅延許容信号がマルチキャスト・ブロードキャスト信号である場合、基地局５００は、下りリンクデータの送信方法に依らず、下りリンクデータが割り当てられる周波数帯域内で遅延許容信号を送信する方法でもよい。
このように、遅延許容信号は、当該遅延許容信号と同一タイムユニットで送信される下りリンクデータが割り当てられた周波数帯域と同一の周波数帯域内にマッピングされる。下りリンクデータと遅延許容信号の周波数割当位置を関連付けることで、下り制御情報量を削減できる。また、遅延許容信号と下りリンクデータの周波数割当位置が同一であるため、基地局５００でのスケジューリングが容易となる。また、下りリンクデータは、スケジューリングされているため、SINRが高い周波数帯に信号が割り当てられている可能性が高い。よって、遅延許容信号が、下りリンクデータと同一帯域で送信されることで、スケジューリングゲインが得られる。
＜UL data self-containedリソース割当方法＞
次に、UL data self-contained動作時のリソース割当方法(UL data self-containedリソース割当方法)について説明する。
端末８００は、同一タイムユニット内で送信される、上りリンクデータが割り当てられている周波数帯域内で遅延許容信号を受信する。
図３１は、UL data self-containedリソース割当方法に係る上りリンクデータと遅延許容信号の周波数リソース割当の一例を示す。図３１では、基地局７００は、該当する端末８００向けの上りリンクデータ（UL data）の送信に使用された周波数帯域と同一の周波数帯域内のリソースに遅延許容信号をマッピングして送信する。端末８００は、自機宛てのUL assignmentによって上りリンクデータの割当リソースを特定する。そして、端末８００は、上りリンクデータに割り当てられた周波数帯域と同一の周波数帯域内のリソースを遅延許容信号の割当リソースとして特定する。
なお、図３１では、上りリンクデータと遅延許容信号の割当リソースが同一である例を示しているが、遅延許容信号の割当リソースは、上りリンクデータが割り当てられている帯域内であれば同一でなくてもよい。
また、上りリンクデータがMU-MIMOで送信される場合は、複数の端末８００の遅延許容信号が同一帯域に割り当てられることになる。この場合、遅延許容信号も上りリンクデータと同様にMU-MIMOで送信される方法が考えられる。また、上りリンクデータの割当帯域をMU-MIMOで多重している端末数で分割して、例えば、上りリンクデータを復調するための参照信号(DMRS)のポート番号と分割した周波数帯域とを対応付ける方法でもよい。
このように、遅延許容信号は、当該遅延許容信号と同一タイムユニットで送信される上りリンクデータが割り当てられた周波数帯域と同一の周波数帯域内にマッピングされる。上りリンクデータと遅延許容信号の周波数割当位置を関連づけることで、下り制御情報量を削減できる。また、遅延許容信号と上りリンクデータの周波数割当位置が同一であるため、基地局７００でのスケジューリングが容易となる。また、上りリンクデータは、スケジューリングされているため、SINRが高い周波数帯に信号が割り当てられている可能性が高い。よって、TDDシステムの場合、遅延許容信号が、上りリンクデータと同一帯域で送信されることで、スケジューリングゲインが得られる。
以上、遅延許容信号のリソース割当方法の詳細について説明した。
このように、本実施の形態では、遅延許容信号の送信に使用する周波数リソース（割当リソース情報）を基地局５００，７００から端末６００，８００へ下り制御信号を用いて通知する必要が無いため、制御信号のオーバーヘッドの増加を防ぐことができる。
以上、本開示の実施の形態について説明した。
なお、実施の形態１と実施の形態２を組み合わせて実施してもよい。
また、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、下り送信領域と、上り送信領域と、前記下り送信領域と前記上り送信領域との切替点であるギャップ区間とを含むタイムユニットにおいて、前記下り送信領域で下り信号を送信する送信部と、前記タイムユニットにおいて、前記上り送信領域で上り信号を受信する受信部と、を具備し、前記ギャップ区間内に、前記下り信号及び前記上り信号よりも遅延が許容される遅延許容信号がマッピングされる。
本開示の基地局において、前記送信部は、前記タイムユニット内の前記下り送信領域と前記上り送信領域との間に配置される前記ギャップ区間にマッピングされた前記遅延許容信号を送信する。
本開示の基地局において、前記遅延許容信号は、MIB（Master Information Block）、SIB（System Information Block）、MBMS（Multimedia Broadcast and Multicast Service）データ、下りリンク及び上りリンクのタイムユニット構成を示す情報、又は、下りリンクデータの少なくとも１つの下り信号である。
本開示の基地局において、前記受信部は、前記上り送信領域の後に配置される前記ギャップ区間にマッピングされた前記遅延許容信号を受信する。
本開示の基地局において、前記遅延許容信号は、SRS（Sounding Reference Signal）、送信ビームパターンを示す情報、CSI（Channel State Information）、SR（Scheduling Request）、BSR（Buffer Status Report）、TCP ACK/SYC、当該遅延許容信号と同一タイムユニットで送信される応答信号、又は、当該遅延許容信号と同一タイムユニットで送信される上りリンクデータの少なくとも１つの上り信号である。
本開示の基地局において、前記遅延許容信号は、当該遅延許容信号と同一タイムユニットで送信されるデータのリソース割当を示す割当情報の送信に使用されるリソースと１対１で対応付けられたリソースにマッピングされる。
本開示の基地局において、前記遅延許容信号は、当該遅延許容信号と同一タイムユニットで送信される下りリンクデータに対する応答信号が割り当てられた周波数帯域と同一の周波数帯域内にマッピングされる。
本開示の基地局において、前記遅延許容信号は、当該遅延許容信号と同一タイムユニットで送信されるデータが割り当てられた周波数帯域と同一の周波数帯域内にマッピングされる。
本開示の端末は、下り送信領域と、上り送信領域と、前記下り送信領域と前記上り送信領域との切替点であるギャップ区間とを含むタイムユニットにおいて、前記下り送信領域で下り信号を受信する受信部と、前記タイムユニットにおいて、前記上り送信領域で上り信号を送信する送信部と、を具備し、前記ギャップ区間内に、前記下り信号及び前記上り信号よりも遅延が許容される遅延許容信号がマッピングされる。
本開示の通信方法は、下り送信領域と、上り送信領域と、前記下り送信領域と前記上り送信領域との切替点であるギャップ区間とを含むタイムユニットにおいて、前記下り送信領域で下り信号を送信し、前記タイムユニットにおいて、前記上り送信領域で上り信号を受信し、前記ギャップ区間内に、前記下り信号及び前記上り信号よりも遅延が許容される遅延許容信号がマッピングされる。
本開示の通信方法は、下り送信領域と、上り送信領域と、前記下り送信領域と前記上り送信領域との切替点であるギャップ区間とを含むタイムユニットにおいて、前記下り送信領域で下り信号を受信し、前記タイムユニットにおいて、前記上り送信領域で上り信号を送信し、前記ギャップ区間内に、前記下り信号及び前記上り信号よりも遅延が許容される遅延許容信号がマッピングされる。
本開示の一態様は、移動通信システムに有用である。
１００，３００，５００，７００ 基地局
１０１，３０１，５０１，７０１ スケジューリング部
１０２，３０２，５０２，７０２ 遅延許容信号制御部
１０３，３０３，５０５，７０５ 制御信号生成部
１０４，３０４，５０６，７０６ 制御信号符号化・変調部
１０５，４０３，５０７，８０５ データ符号化部
１０６，４０４，５０８，８０６ 再送制御部
１０７，４０５，５０９，８０７ データ変調部
１０８，２１２，３０５，４０８，５１０，６１０，７０７，８０８ 信号割当部
１０９，２１３ 送信部
１１０，２０１ アンテナ
１１１，２０２ 受信部
１１２，２０３，３０６，４０１，５１１，６０１，７０８，８０１ 信号抽出部
１１３，３０７，６０３，８０３ 遅延許容信号復調・復号部
１１４，３０８，６０４，８０４ 遅延許容信号判定部
１１５，５１２ 復調・復号部
１１６，５１３ 判定部
２００，４００，６００，８００ 端末
２０４，４０２，６０２，８０２ 制御信号復調・復号部
２０５，３０９，６０５，７０９ データ復調部
２０６，６０６ データ復号部
２０７，３１１，６０７，７１１ 誤り検出部
２０８，６０８ 応答信号生成部
２０９，６０９ 符号化・変調部
２１０，４０６，５０３，７０３ 遅延許容信号生成部
２１１，４０７，５０４，７０４ 遅延許容信号符号化・変調部
３１０，７１０ 再送合成復号部

Claims (9)

  1. 下り送信領域と、上り送信領域と、前記下り送信領域と前記上り送信領域との切替点であるギャップ区間とを含むタイムユニットにおいて、前記下り送信領域で下り信号を受信する受信部と、
    前記タイムユニットにおいて、前記ギャップ区間でSRS（Sounding Reference Signal）を送信する送信部と、
    を具備し、
    前記ギャップ区間の長さは、dynamic 又はsemi-staticに変更され、
    前記受信部は、前記SRSに関する前記タイムユニット内の時間リソース情報を含むスケジューリング情報を受信する、
    端末。
  2. 前記スケジューリング情報は、前記タイムユニット内の周波数リソース情報と符号リソース情報を含む、
    請求項１に記載の端末。
  3. 前記タイムユニットは、LTE-Advancedと互換性を持たない新しい無線アクセス技術（New Radio Access Technology）により定義される、
    請求項１に記載の端末。
  4. 前記SRSは、遅延許容信号である、
    請求項３に記載の端末。
  5. 前記SRSは、当該SRSと同一タイムユニットで送信されるデータのリソース割当を示す割当情報の送信に使用されるリソースと１対１で対応付けられたリソースにマッピングされる、
    請求項１に記載の端末。
  6. 前記SRSは、前記SRSと同一タイムユニットで送信される下りリンクデータに対する応答信号が割り当てられた周波数帯域と同一の周波数帯域内にマッピングされる、
    請求項１に記載の端末。
  7. 前記SRSは、前記SRSと同一タイムユニットで送信されるデータが割り当てられた周波数帯域と同一の周波数帯域内にマッピングされる、
    請求項１に記載の端末。
  8. 端末により実行される通信方法であり、
    下り送信領域と、上り送信領域と、前記下り送信領域と前記上り送信領域との切替点であるギャップ区間とを含むタイムユニットにおいて、前記下り送信領域で下り信号を受信し、
    前記タイムユニットにおいて、前記ギャップ区間でSRS（Sounding Reference Signal）を送信し、
    前記ギャップ区間の長さは、dynamic 又はsemi-staticに変更され、
    前記SRSに関する前記タイムユニット内の時間リソース情報を含むスケジューリング情報が受信される、
    通信方法。
  9. 端末に搭載されるための集積回路であり、
    下り送信領域と、上り送信領域と、前記下り送信領域と前記上り送信領域との切替点であるギャップ区間とを含むタイムユニットにおいて、前記下り送信領域で下り信号を受信する、受信処理と、
    前記タイムユニットにおいて、前記ギャップ区間でSRS（Sounding Reference Signal）を送信する、送信処理と、
    を制御し、
    前記ギャップ区間の長さは、dynamic 又はsemi-staticに変更され、
    前記受信処理は、前記SRSに関する前記タイムユニット内の時間リソース情報を含むスケジューリング情報を受信する、
    集積回路。
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