JPWO2016031683A1 - ユーザ端末、無線基地局及び無線通信方法 - Google Patents

Abstract

ＵＬ伝送とＤＬ伝送を柔軟に制御して、無線通信におけるスループットや通信品質を向上すること。本発明の一態様に係るユーザ端末は、第１の下り信号を受信可能な下りサブフレームと、上り信号を送信可能な上りサブフレームと、を用いて無線基地局と通信するユーザ端末であって、上りサブフレームで所定の無線アクセス方式を用いて上り信号を送信する送信部と、上りサブフレームで前記所定の無線アクセス方式を用いて送信される第２の下り信号を受信する受信部と、第２の下り信号に適用される送信モードを、第１の下り信号に適用可能な送信モード及び上り信号に適用可能な送信モードの中から選択して受信処理を制御する制御部と、を有することを特徴とする。

Description

本発明は、次世代の通信システムに適用可能なユーザ端末、無線基地局及び無線通信方法に関する。

ＵＭＴＳ（Universal Mobile Telecommunications System）ネットワークにおいて、さらなる高速データレート、低遅延などを目的としてロングタームエボリューション（ＬＴＥ：Long Term Evolution）が仕様化された（非特許文献１）。ＬＴＥではマルチアクセス方式として、下り回線（下りリンク）にＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）をベースとした方式を用い、上り回線（上りリンク）にＳＣ−ＦＤＭＡ（Single Carrier Frequency Division Multiple Access）をベースとした方式を用いている。また、ＬＴＥからのさらなる広帯域化及び高速化を目的として、ＬＴＥの後継システム（例えば、ＬＴＥアドバンスト又はＬＴＥエンハンスメントと呼ぶこともある（以下、「ＬＴＥ−Ａ」という））も検討され、仕様化されている（Ｒｅｌ−１０／１１）。

ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａシステムの無線通信における複信方式（duplex-mode）として、上りリンク（ＵＬ）と下りリンク（ＤＬ）を周波数で分割する周波数分割複信（ＦＤＤ）と、上りリンクと下りリンクを時間で分割する時間分割複信（ＴＤＤ）とがある（図１Ａ、１Ｂ参照）。ＴＤＤの場合、上りリンクと下りリンクの通信に同じ周波数領域が適用され、一つの送受信ポイントから上りリンクと下りリンクが時間で分けられて信号の送受信が行われる。

また、ＬＴＥ／ＬＴＥ−ＡシステムのＴＤＤにおいては、無線フレーム内に含まれる上りサブフレーム（ＵＬサブフレーム）と下りサブフレーム（ＤＬサブフレーム）との割合が異なる複数のフレーム構成（UL/DL configuration（ＵＬ／ＤＬ構成））が規定されている。具体的には、図２に示すように、ＵＬ／ＤＬ構成０〜６の７つのフレーム構成が規定されており、サブフレーム＃０と＃５は下りリンクに割当てられ、サブフレーム＃２は上りリンクに割当てられる。

また、ＬＴＥ−Ａシステムにおけるシステム帯域は、ＬＴＥシステムのシステム帯域を一単位とする少なくとも１つのコンポーネントキャリア（ＣＣ：Component Carrier）を含んでいる。複数のコンポーネントキャリア（セル）を集めて広帯域化することをキャリアアグリゲーション（ＣＡ：Carrier Aggregation）という。

3GPP TS 36.300 "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA) and Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN); Overall description; Stage 2"

一般に、無線通信システムにおいて、ＤＬのトラフィック量とＵＬのトラフィック量は異なっており、ＵＬトラフィック量に比較してＤＬトラフィック量が多くなることが想定される。また、ＤＬトラフィック量とＵＬトラフィック量の比率は一定ではなく、時間的に、あるいは、場所的に変動する。

しかし、既存のＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａシステムでは、無線リソースの有効活用（flexibility）には限界がある。例えば、ＦＤＤでは、ＵＬ用の周波数リソースをＤＬ通信に利用することができない。ＴＤＤにおいても、ＵＬ用時間リソースを動的にＤＬ通信に利用することはできない。

このため、トラフィック量などを考慮してＵＬ伝送（ＵＬ通信）とＤＬ伝送（ＤＬ通信）を柔軟に制御することにより、無線通信におけるスループットや通信品質を向上する方法が望まれている。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、ＵＬ伝送とＤＬ伝送を柔軟に制御して、無線通信におけるスループットや通信品質を向上することができるユーザ端末、無線基地局及び無線通信方法を提供することを目的の１つとする。

本発明の一態様に係るユーザ端末は、第１の下り信号を受信可能な下りサブフレームと、上り信号を送信可能な上りサブフレームと、を用いて無線基地局と通信するユーザ端末であって、上りサブフレームで所定の無線アクセス方式を用いて上り信号を送信する送信部と、上りサブフレームで前記所定の無線アクセス方式を用いて送信される第２の下り信号を受信する受信部と、第２の下り信号に適用される送信モードを、第１の下り信号に適用可能な送信モード及び上り信号に適用可能な送信モードの中から選択して受信処理を制御する制御部と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、ＵＬ伝送とＤＬ伝送を柔軟に制御して、無線通信におけるスループットや通信品質を向上することができる。

ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａにおける複信方式の説明図である。 既存システムのＴＤＤセルで利用するＵＬ／ＤＬ構成を示す図である。 ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ送受信の一例を示す図である。 下り、上り、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡサブフレームに適用される送信モードの一例を示す図である。 ＤＬ ＳＲＳを含むＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ ＳＦの無線リソース配置の一例を示す図である。 Ｎｏｎ−ｐｒｅｃｏｄｅｄ ＤＭ−ＲＳを含むＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ ＳＦの無線リソース配置の一例を示す図である。 通常のサイクリックプレフィックス構成で１リソースブロックに割り当てられる下り信号の無線リソースに、ＵＬ ＤＭ−ＲＳの無線リソース位置を重ねた場合の一例を示す図である。 ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ ＳＦで信号の衝突が発生する一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る無線通信システムの概略構成の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る無線基地局の全体構成の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る無線基地局の機能構成の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係るユーザ端末の全体構成の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係るユーザ端末の機能構成の一例を示す図である。

上述したように、既存のＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａシステムでは、ＦＤＤにおいてＵＬ用の周波数リソースをＤＬ通信に利用することができず、ＴＤＤにおいてＵＬ用時間リソースを動的にＤＬ通信に利用することができないため、無線リソースの有効活用が困難となっている。

このような問題を解決するために、ＴＤＤのＵＬ／ＤＬ構成（UL/DL Configuration）をセル毎に準静的（semi-static）に変更することにより、ＴＤＤのＵＬ用時間リソースをＤＬ用時間リソースとして利用すること（ｅＩＭＴＡ：enhanced Interference Mitigation and Traffic Adaptation）が検討されている。例えば、無線基地局が、自セルの通信環境に応じてＤＬサブフレーム比率が高いＵＬ／ＤＬ構成（例えば、図２におけるＵＬ／ＤＬ構成４、５など）を選択することにより、ＤＬ通信用のリソースを確保することができる。なお、ｅＩＭＴＡが適用されたＴＤＤは、ｄｙｎａｍｉｃ ＴＤＤと呼ばれてもよい。

しかし、ＴＤＤを利用するセル間で異なるＵＬ／ＤＬ構成を適用する場合、地理的又は周波数的に隣接するＴＤＤセルとのＵＬ−ＤＬ間干渉を抑制するために干渉制御技術が必要となる。したがって、ｅＩＭＴＡの他に、ＵＬ伝送とＤＬ伝送を柔軟に制御してＤＬ伝送のスループットを向上できる方法が望まれている。

本発明者らは、Ｄ２Ｄ（Device to Device）通信では、ユーザ端末間でＰＵＳＣＨ（Physical Uplink Shared Channel）を用いた通信（D2D discovery/communication）がサポートされる点に着目した。つまり、Ｄ２Ｄ通信をサポートするユーザ端末は、ＰＵＳＣＨと同じ形式（ＰＵＳＣＨフォーマット）で送信される信号（ＳＣ−ＦＤＭＡ信号）を、ＵＬリソース（上りリソース）やガード区間などの、ＤＬリソース以外のリソースにおいても受信できる機能を有する。

ＬＴＥ Ｒｅｌ−１２で検討されているＤ２Ｄ通信では、ユーザ端末が、通信可能な他のユーザ端末を見つけ出すためのＤ２Ｄディスカバリ（D2D discovery）を行う。Ｄ２Ｄディスカバリにおいて、ネットワークは、周期的な上りリンクリソース（ＰＵＳＣＨ）を、Ｄ２Ｄディスカバリリソースとして準静的（semi-static）に各ユーザ端末に割り当てる。ユーザ端末は、発見用信号（discovery signal）をＤ２Ｄディスカバリリソースに割り当てて送信する。また、ユーザ端末は、他のユーザ端末から送信された発見用信号を受信することにより、通信可能な他のユーザ端末を見つけ出すことができる。このように、Ｄ２Ｄ通信では、ＵＬリソースを利用してユーザ端末間で通信を行うことが検討されている。

また、本発明者らは、キャリアアグリゲーション（ＣＡ：Carrier Aggregation）又はデュアルコネクティビティ（ＤＣ：Dual Connectivity）の適用がサポートされている場合、無線基地局とユーザ端末間で必ずしも所定のＵＬリソースが必要とならない点に着目した。例えば、ユーザ端末が複数のセルのＵＬリソースを同時に割り当てられている場合であっても、一方のセルのＵＬリソースでＵＬ送信を実施できる。

そこで、本発明者らは、無線基地局がＵＬ用リソースで送信する信号（例えば、ＰＵＳＣＨ）を、ユーザ端末が受信することで、ＵＬサブフレームでＤＬ通信を行うことを着想した。つまり、無線基地局は、ＴＤＤセルやＦＤＤセルのＵＬサブフレーム（ＵＬ周波数を含む）に、ユーザ端末のＵＬ信号と同じ形式（例えば、無線アクセス方式、信号フォーマットなど）の信号を割当てて送信する。

ここで、無線基地局が送信するＵＬ信号（上りリソースを用いて送信する下り信号）を、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ（Downlink Single Carrier Frequency Division Multiple Access）や、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ信号ともいう。例えば、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡがＰＵＳＣＨフォーマットで送信される場合、当該信号はＤＬ ＰＵＳＣＨと呼ばれてもよい。なお、他のＵＬ信号についても、対応するＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ信号を定義することができ、例えば、ＳＲＳ（Sounding Reference Signal）に対応するＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ信号はＤＬ ＳＲＳ、ＤＭ−ＲＳ（Demodulation Reference Signal）に対応するＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ信号はＤＬ ＤＭ−ＲＳ、ＰＵＣＣＨ（Physical Uplink Control Channel）に対応するＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ信号はＤＬ ＰＵＣＣＨと呼ばれてもよい。

また、ユーザ端末がＤＬ−ＳＣＦＤＭＡを受信するサブフレームを、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡサブフレーム（ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ ＳＦ）ともいう。ユーザ端末は、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡサブフレームに割り当てられる下り信号に対して受信処理を行う。

図３に、ＵＬ用リソースを用いてＤＬ通信を行う場合の一例を示す。図３Ａでは、ＦＤＤの一部のＵＬ用リソース（サブフレーム＃２、＃３、＃６、＃７）を用いてＤＬ通信する場合を示している。つまり、無線基地局からユーザ端末に対して、ＤＬ用リソースでは従来のＤＬ信号（ＤＬ−ＯＦＤＭＡ）を送信し、一部のＵＬ用リソース（ＵＬサブフレーム）ではＤＬ信号（ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ）を送信する。なお、その他のＵＬ用リソースでは、従来と同様に、ユーザ端末がＵＬ用リソースを用いてＵＬ信号（ＵＬ−ＳＣＦＤＭＡ）を送信する。

図３Ｂでは、ＴＤＤの一部のＵＬ用リソース（ここでは、ＵＬサブフレーム＃２、＃３）を用いてＤＬ通信を行う場合を示している。つまり、ＴＤＤの一部のＵＬサブフレームでは、無線基地局からユーザ端末に対してＵＬ用リソースを用いてＤＬ信号（ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ）を送信する。なお、その他のサブフレーム（ここでは、ＵＬサブフレーム＃７、＃８）では、既存のＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａシステムと同様にユーザ端末がＵＬ用リソースを用いてＵＬ信号（ＵＬ−ＳＣＦＤＭＡ）を送信する。なお、図３Ｂでは、ＴＤＤ ＵＬ／ＤＬ構成 １について示したが、本実施の形態はこれに限られない。

図３の例では、ＵＬサブフレームを用いてＤＬ通信を行う例を示したが、例えば特別サブフレームやガードピリオドなど、その他のリソースにおいてもＵＬ−ＳＣＦＤＭＡ通信を行うことで、柔軟なリソース割り当てが可能となる。

また、ユーザ端末は、あらかじめＤＬ−ＳＣＦＤＭＡを受信する能力（ＳＣ−ＦＤＭＡ受信capability、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡcapabilityなどともいう）を有していることをネットワークに通知する構成とすることができる。これにより、無線基地局は、所定のユーザ端末に対して選択的にＤＬ−ＳＣＦＤＭＡを送信することが可能となる。

ＳＣ−ＦＤＭＡ受信capabilityは、ユーザ端末の能力として定義されてもよい。この場合、無線基地局は、ＳＣ−ＦＤＭＡ受信capabilityを有するという通知をユーザ端末から受信すると、当該ユーザ端末が任意の周波数帯域においてＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ受信が可能であると見なすことができる。

一方、当該ＳＣ−ＦＤＭＡ受信capabilityは、特定の周波数帯域（やサービングセル）におけるユーザ端末の能力として定義されてもよい。この場合、ユーザ端末は、自身が通信可能な周波数帯域（やサービングセル）それぞれにおいて、ＳＣ−ＦＤＭＡ受信capabilityを有するか否かを無線基地局に通知する。無線基地局は、当該ユーザ端末がＳＣ−ＦＤＭＡ受信capabilityを有する周波数帯域（やサービングセル）において、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ受信（ＳＣ−ＦＤＭＡの受信）を行うよう設定（configure）することができる。

また、無線基地局はユーザ端末に対して、ＵＬリソースにおけるＳＣ−ＦＤＭＡ受信を設定（configure）する。例えば、無線基地局は上位レイヤシグナリング（ＲＲＣシグナリング、報知信号など）を用いて、ユーザ端末にＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ受信を設定（enable/disable）する情報を通知すると共に、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ受信に必要な情報（例えば、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡの送信タイミングや、スケジューリングに使用するＤＣＩ ｆｏｒｍａｔに関する情報など）を通知する。さらに、無線基地局は、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ受信指示に関する情報を動的に送信してもよいし、上位レイヤシグナリングと動的なシグナリングの組合せで通知してもよい。

ユーザ端末は、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡの受信指示（例えば、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡグラント）を無線基地局から受信したか否かを確認し、当該グラントの有無に応じて動作を制御する。例えば、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡグラントを受信したユーザ端末は、当該受信から所定の時間後にＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ ＳＦが割り当てられることを把握してもよい。また、ユーザ端末は、ＵＬリソース（ＦＤＤにおけるＵＬ周波数、ＴＤＤにおけるＵＬサブフレーム）で無線基地局から受信したＤＬ−ＳＣＦＤＭＡに受信処理（例えば、デマッピング、復調、復号など）を行った後、下り信号（例えば、データ、制御情報など）として物理レイヤから上位レイヤにわたすことができる。

なお、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡグラントは、従来のＬＴＥシステムで用いられるグラント（例えば、ＤＬグラント、ＵＬグラント）であってもよいし、これらのグラントを拡張したものであってもよいし、従来のグラントとは異なる構成のグラントであってもよい。

このように、無線基地局が、ＵＬリソースを利用してＤＬ信号（ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ）をユーザ端末に送信することによる有利な効果を以下に説明する。

まず、ＵＬとＤＬのトラフィック量に応じてＵＬリソースを柔軟にＤＬ通信に活用することが可能となる。また、ＴＤＤを適用する場合であっても、ＵＬ／ＤＬ構成を変更せずに、柔軟な無線リソース活用が可能となる。

また、送信時間間隔（例えば、サブフレーム）に相当する１ｍｓ単位で、動的にＵＬリソースをＤＬ通信に利用することが可能となる。さらに、ＣＡ／ＤＣと組み合わせて適用することにより、ＦＤＤやＴＤＤにおけるＵＬリソースを、柔軟かつ動的にＤＬ通信に利用することが可能となる。

また、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ送信を行っている無線基地局は、物理的又は周波数的に隣接するセルにおいて、ＵＬリソースを用いてＰＵＳＣＨのＵＬ送信を行っているユーザ端末や、Ｄ２Ｄ通信を行っているユーザ端末と同等とみなすことができる。ここで、ＰＵＳＣＨの復号に用いられる参照信号（ＵＬ ＤＭ−ＲＳ（Demodulation Reference Signal））は、物理的又は周波数的に隣接するセル間で参照信号系列やスクランブル符号を違うものとすることにより、干渉をランダム化（白色化）することができる。したがって、ＵＬリソースを用いるＤＬ通信にＰＵＳＣＨを利用する（ＤＬ ＰＵＳＣＨ）ことにより、物理的又は周波数的な周辺のセルのユーザ端末が送信するＰＵＳＣＨとの衝突が発生した場合であっても、干渉ランダム化（白色化）の効果が得られるため、干渉による劣化を抑制することができる。

以上説明したように、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡの導入により、柔軟なリソース割り当て及びトラフィックアダプテーションの実現が可能となる。しかしながら、ユーザ端末がＵＬサブフレームにおいて無線基地局から送信されるＤＬ−ＳＣＦＤＭＡを受信することは、これまで想定されていない。このため、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡの送受信に関して、従来のＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａシステム構成をそのまま適用することは効果的でないと考えられる。特に、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ ＳＦにおけるＭＩＭＯ（Multi Input Multi Output）送信モードや、チャネル状態推定用の信号構成などについては、未だ提案されていない。

そこで、本発明者らは、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡを利用する無線通信システムにおいて、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡにおけるＭＩＭＯ伝送、ＣＳＩ（Channel State Information）フィードバック、サブフレームのスケジューリングの方法などを、適切に規定することを着想した。本発明の一態様によれば、ＬＴＥ／ＬＴＥ−ＡでＵＬに規定されるリソースをＤＬ通信に活用し、当該ＤＬ通信における適切なＭＩＭＯの実現や、効率的なＣＳＩフィードバックの実現が可能となる。その結果、柔軟なリソース割り当て及びトラフィックアダプテーションを実現し、高いスループット特性を実現することができる。

以下に、本発明の実施形態について詳細に説明する。ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ送受信を適用するセルと、適用しないセルと、を用いてキャリアアグリゲーション（ＣＡ）又はデュアルコネクティビティ（ＤＣ）を適用することができる。例えば、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ送受信を行わないセルをプライマリセル（ＰＣｅｌｌ）、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ送受信を行うセルをセカンダリセル（ＳＣｅｌｌ）として、ＣＡを適用することができる。また、各実施形態では、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ送受信を適用できる複数のセルを用いて、ＣＡ又はＤＣを適用してもよい。

ＣＡは、複数のコンポーネントキャリア（ＣＣ、キャリア、セル等ともいう）を統合して広帯域化することをいう。各ＣＣは、例えば、最大２０ＭＨｚの帯域幅を有し、最大５つのＣＣを統合する場合には最大１００ＭＨｚの広帯域が実現される。ＣＡが適用される場合、１つの無線基地局のスケジューラが複数のＣＣのスケジューリングを制御する。このことから、ＣＡは基地局内ＣＡ（intra-eNB CA）と呼ばれてもよい。

デュアルコネクティビティ（ＤＣ）は、複数のＣＣを統合して広帯域化する点はＣＡと同様である。ＤＣが適用される場合、複数のスケジューラが独立して設けられ、当該複数のスケジューラがそれぞれの管轄する１つ以上のセル（ＣＣ）のスケジューリングを制御する。このことから、ＤＣは基地局間ＣＡ（inter-eNB CA）と呼ばれてもよい。なお、ＤＣにおいて、独立して設けられるスケジューラ（すなわち、無線基地局）ごとにキャリアアグリゲーション（intra-eNB CA）を適用してもよい。

また、各実施形態では、ユーザ端末はＤ２Ｄ通信が可能であるものとするが、これに限られない。例えば、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ受信が可能なユーザ端末であれば、各実施形態を適用することができる。

（第１の実施形態：送信モード）
第１の実施形態では、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡサブフレームに適用するＭＩＭＯ送信モード（ＴＭ：Transmission Mode）について説明する。

従来のシステムでは、ＤＬサブフレームで下りＴＭが用いられ、ＵＬサブフレームで上りＴＭが用いられる。下りＴＭは、ＰＤＳＣＨ（Physical Downlink Shared Channel）などのＤＬデータ信号の送信に用いられるＴＭである。上りＴＭは、ＰＵＳＣＨなどのＵＬデータ信号の送信に用いられるＴＭである。

図４は、下り、上り、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡサブフレームに適用される送信モードの一例を示す図である。図４Ａでは、無線基地局が、ＤＬサブフレームで下りＴＭとして、例えばＴＭ９を用いて、４アンテナポートでＤＬ送信する例が示されている。また、図４Ｂでは、ユーザ端末が、ＵＬサブフレームで上りＴＭとして、例えばＴＭ２を用いて、２アンテナポートでＵＬ送信する例が示されている。

一方、従来のシステムでは、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡサブフレームにおけるＴＭは想定されていないため、適切なＴＭを用いることができない。そこで、本発明における第１の実施形態では、図４Ｃに示すように、無線基地局は、各ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ ＳＦに適用するＴＭを、下りＴＭ及び上りＴＭの中から選択する。ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ ＳＦに適用するＴＭの選択は、動的に行われてもよいし、準静的に行われてもよい。

下りＴＭをＤＬ−ＳＣＦＤＭＡに適用する場合、無線基地局は下りＴＭを用いるＳＣ−ＦＤＭＡ送信を行える必要があり、ユーザ端末は下りＴＭを用いるＳＣ−ＦＤＭＡ受信を行える必要がある。なお、下りＴＭ（例えば、ＴＭ １〜１０）に従って、ＳＦＢＣ（Space Frequency Block Coding）、ＦＳＴＤ（Frequency Switched Transmit Diversity）、ＣＤＤ（Cyclic Delay Diversity）、ＣＬ（Closed-Loop）−ｐｒｅｃｏｄｉｎｇなど、実現される送信信号処理が異なる。

下りＴＭを用いるＤＬ−ＳＣＦＤＭＡを実現するためには、ＳＦＢＣ、ＦＳＴＤ、ＣＤＤ、ＣＬ−ｐｒｅｃｏｄｉｎｇに関しては、従来（例えば、ＬＴＥ Ｒｅｌ−１１）のＤＬの信号処理を採用してもよい。これにより、無線基地局における送信信号処理及びユーザ端末における受信信号処理を簡単化することが可能である。さらに、無線基地局及びユーザ端末のアンテナポート数に見合ったＴＭを選択する事が出来る。また、ＣＬ−ｐｒｅｃｏｄｉｎｇに関しては、従来のＤＬコードブックを用いたＰＭＩ（Precoding Matrix Indicator）フィードバックを行ってもよい。つまり、ＤＬコードブックを参照して、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ（例えば、ＤＬ ＰＵＳＣＨ）に用いるプリコーディングウェイトを決定することにより効率的なＣＳＩフィードバックを実現してもよい。

上りＴＭをＤＬ−ＳＣＦＤＭＡに適用する場合、無線基地局は上りＴＭを用いるＳＣ−ＦＤＭＡ送信を行える必要があるが、ユーザ端末は上りＴＭを用いるＳＣ−ＦＤＭＡ受信を行える（Ｄ２Ｄで既に行えるため）。したがって、上りＴＭを適用する事で、ユーザ端末の実装コストの低減が可能となる。なお、無線基地局のアンテナポート数がユーザ端末のアンテナポート数より多い場合には、アンテナ仮想化（アンテナバーチャライゼーション）を適用してもよい。

ここで、アンテナバーチャライゼーションとは、物理アンテナより少ない数で構成される仮想アンテナを用いた場合の送信信号と同等となるように、物理アンテナを用いて信号を送信する方法である。例えば、４本（＃０〜＃３）の物理アンテナを２ポート（＃０、＃１）の仮想アンテナに用いる場合、仮想アンテナポート＃０を物理アンテナ＃０及び＃１に分割して割り当て、仮想アンテナポート＃１を物理アンテナ＃２及び＃３に分割して割り当てる。

ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ ＳＦのＴＭは、他のサブフレームにおける上下リンクのＴＭと暗黙的（implicit）に結びつけられてもよい。例えば、ユーザ端末は、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡに適用されるＴＭを、同じ無線フレームのＤＬ（ＵＬ）サブフレームで用いられるＤＬ（ＵＬ） ＴＭに基づいて選択してもよい。この場合、制御を簡単化できるとともに、ＣＳＩフィードバック情報の削減が可能となる。ユーザ端末は、上位レイヤシグナリング（例えば、ＲＲＣシグナリング）、ＭＡＣ制御要素（ＭＡＣ ＣＥ）、物理レイヤ制御信号（例えば、ＤＣＩ（Downlink Control Information））などによって、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡのＴＭと関連付けられるＴＭに関する情報を、事前に通知されてもよいし、予め設定されていてもよい。例えば、当該情報としては、サブフレームインデックスを用いてもよい。ユーザ端末は、通知／設定されたサブフレームインデックスで用いられるのと同じＴＭを、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡに利用することができる。

また、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ ＳＦのＴＭは、明示的に指定されてもよい。例えば、それぞれのＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ ＳＦで用いるＴＭは、上位レイヤシグナリング（例えば、ＲＲＣシグナリング）、ＭＡＣ制御要素（ＭＡＣ ＣＥ）、物理レイヤ制御信号などで通知されてもよい。この場合、ＮＷ運用の自由度を確保することができる。明示的な指定に用いられる情報は、例えば、利用するＴＭ（上り／下りＴＭのいずれを用いるか）に関する情報や、ＴＭのインデックスを含んでもよい。

所定期間におけるＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ ＳＦの数は限定的であるため、十分なＣＳＩフィードバックの確保が難しい場合がある。この点を鑑みると、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ ＳＦのＴＭは、閉ループ型制御を行わないＴＭ（例えば、Single Tx、Tx diversity、Reciprocity based precoding）に限定してもよい。これにより、ユーザ端末の移動追従性に対する耐性及びシステム全体構成の簡単化を実現することができる。

また、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ ＳＦのＴＭ切り替え（例えば、ＲＲＣシグナリングによる切り替え）を行う場合、無線基地局が、ユーザ端末におけるＴＭ切り替えの完了を把握できない時間（ａｍｂｉｇｕｉｔｙ区間）が生じる。この点を鑑みると、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ ＳＦのＴＭ切り替えに対して、ｆａｌｌｂａｃｋ ｍｏｄｅを適用することが好ましい。

例えば、ａｍｂｉｇｕｉｔｙ区間におけるＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ ＳＦには、ＴＭ共通のＤＣＩフォーマットを用いることで、ＳＩＳＯ（Single Input Single Output）／ＳＩＭＯ（Single Input Multi Output）又は送信ダイバーシチのＴＭを利用する。具体的には、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ ＳＦのＴＭとして上りＴＭを用いる場合は、上りＴＭに共通のＤＣＩフォーマットをＤＬ−ＳＣＦＤＭＡグラントに含める。また、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ ＳＦのＴＭとして下りＴＭを用いる場合は、下りＴＭに共通のＤＣＩフォーマットをＤＬ−ＳＣＦＤＭＡグラントに含める。

例えばＤＬ−ＳＣＦＤＭＡをＤＬグラントでスケジューリングする場合、ＤＣＩ ｆｏｒｍａｔ １Ａにｆａｌｌｂａｃｋすることができる。また、ＤＬ−ＳＤＦＤＭＡを上りグラントでスケジューリングする場合、ＤＣＩ ｆｏｒｍａｔ ０にｆａｌｌｂａｃｋすることができる。これらにより、ＴＭの切り替えのａｍｂｉｇｕｉｔｙ区間であっても、少なくともシングルアンテナ又は送信ダイバーシチでの送信に必要な情報を取得することができるため、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡの伝送を確保することができる。

（第２の実施形態：ＣＳＩ測定／フィードバック）
第２の実施形態では、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡサブフレーム（ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ ＳＦ）に適用するＣＳＩ測定及びＣＳＩフィードバックについて説明する。本実施の形態では、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ ＳＦでＣＳＩ測定を実施しない場合と、ＣＳＩ測定を実施する場合と、の２つを説明する。

ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ ＳＦでＣＳＩ測定を実施しない場合、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡのＣＳＩとして、ＤＬ ＳＦのＣＳＩ（例えば、ＲＩ（Rank Indicator）、ＰＭＩ及びＣＱＩ（Channel Quality Indicator））の一部又は全てを再利用（ｒｅｕｓｅ）してもよい。つまり、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡに関するＣＳＩの一部又は全ての情報を、フィードバックしない構成としてもよい。この場合、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ ＳＦでＣＳＩ測定が不要となり、無線リソースが効率的に利用可能となる。また、ＣＳＩフィードバックビット数の低減が可能となる。なお、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ ＳＦでＣＳＩ測定を実施する場合であっても、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡのＣＳＩとして、ＤＬ ＳＦのＣＳＩの一部又は全てを再利用してもよい。

一方、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ ＳＦでＣＳＩ測定を実施する場合、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ ＳＦ（Ｄ２Ｄ ＳＦ）に特化したＣＳＩを用いることができる。この場合、ＤＬ ＳＦのＣＳＩとＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ ＳＦのＣＳＩとの間に生じる可能性のある差を適切に考慮することができる。具体的には、ＤＬ ＳＦのＯＦＤＭＡと、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ ＳＦのＳＣ−ＦＤＭＡと、の原理的な特性差（例えば、ＳＣ−ＦＤＭＡはＯＦＤＭＡより低いＣＱＩとなる）を考慮することができる。また、ＤＬ ＳＦとＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ ＳＦとの送信電力の差（例えば、干渉低減のため、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ ＳＦではＤＬ ＳＦより低電力で送信する）を考慮することができる。また、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ ＳＦにおいて、隣接セルがＵＬ ＳＦかＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ ＳＦかによってＣＳＩが変動し得ることを考慮することができる。

ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ ＳＦに特化したＣＳＩを用いる場合、どのような信号をＣＳＩ測定に用いるかということは、従来のシステムでは検討されていない。そこで、本発明者らは、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ用のチャネル測定用信号（ＣＳＩ測定に用いる信号）の構成を検討し、本発明の第２の実施形態を見出した。

ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ ＳＦのＣＳＩ測定に用いる信号（例えば、ＣＳＩ測定用の参照信号）としては、ＵＬ ＳＲＳに相当するＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ用のＳＲＳ（ＤＬ ＳＲＳ）や、プリコーディングを適用しない信号や、ＤＬサブフレームに適用されるＣＳＩ−ＲＳ（Channel State Information Reference Signal）を用いることができる。特に、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ ＳＦのチャネル測定用信号は、ＤＬ ＳＦのチャネル測定用信号及びＵＬ ＳＦのチャネル測定用信号と異なる信号構成（例えば、異なる無線リソースの配置、又は異なるフォーマットなど）の信号を用いることが好ましい。以下、各信号の構成について、詳しく説明する。

（ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ ＳＦのＣＳＩ測定にＳＲＳを用いる場合）
ＵＬ ＳＲＳは、セル内の全ユーザ端末をサポートするため、複数のユーザ端末がそれぞれ異なる帯域を利用する結果、全帯域で送信される。一方、ＤＬ ＳＲＳは、ＵＬ ＳＲＳとは異なりユーザ多重の必要がないため、ＵＬ ＳＲＳに比べて挿入密度を低減してもよい。例えば、ＤＬ ＣＳＩ−ＲＳと同程度の挿入密度まで低減することで、効率的な無線リソースの利用が可能となる。

このため、ＤＬ ＳＲＳは、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ ＳＦの最終シンボルの一部にのみ多重する構成とすることができる。例えば、既存の又は拡張された周波数ホッピングやＣｏｍｂ（送信周波数のパターン）、周波数領域パンクチャなどを適用して、シンボルの一部の無線リソースを使用することで、オーバヘッドを低減することができる。また、最終シンボルにおいてＤＬ ＳＲＳの多重されていないＲＥ（Resource Element）に対しては、ＤＬ ＰＵＳＣＨなどの他の物理チャネルや他の信号を多重してもよい。

図５は、ＤＬ ＳＲＳを含むＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ ＳＦの無線リソース配置の一例を示す図である。ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ ＳＦでは、例えば、制御信号の割り当てに用いられるＰＵＣＣＨ（ＤＬ ＰＵＣＣＨ）、データ信号の割り当てに用いられるＰＵＳＣＨ（ＤＬ ＰＵＳＣＨ）、プリコーディングを適用されたデータ信号の復調に用いられるＤＭ−ＲＳ（Ｐｒｅｃｏｄｅｄ ＤＭ−ＲＳ）が配置される。

図５では、最終シンボルであるシンボル＃１３に、チャネル状態の測定に用いられるＳＲＳ（ＤＬ ＳＲＳ）が配置されている。具体的には、各アンテナに対応したＳＲＳ（ＳＲＳ（Ｔｘ−１）、ＳＲＳ（Ｔｘ−２））が、それぞれ異なる無線リソースに配置されている。また、最終シンボルであるシンボル＃１３において、ＳＲＳが割り当てられていない無線リソースには、ＰＵＳＣＨが配置されている。

なお、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ ＳＦのうち、ＤＬ ＳＲＳを送信しないサブフレームがあってもよい。この場合、ＤＬ ＳＲＳを送信するＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ ＳＦを設定（configure）してもよいし、所定のＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ ＳＦにおけるＤＬ ＳＲＳの有無を動的に通知してもよい。ＤＬ ＳＲＳが設定されるサブフレームでは、ＤＬ ＰＵＳＣＨは最終シンボル以外のリソースを使用するｓｈｏｒｔｅｎｅｄ ｆｏｒｍａｔ（ｓｈｏｒｔｅｎｅｄ ＰＵＳＣＨ）とし、そうでないサブフレームでは最終シンボルのリソースを使用可能なｎｏｒｍａｌ ｆｏｒｍａｔ（ｎｏｒｍａｌ ＰＵＳＣＨ）とすることが可能である。

ＵＬ ＳＲＳは、干渉などを考慮すると、制限された送信電力を用いて狭帯域で送信する必要があるが、ＤＬ ＳＲＳは無線基地局によって送信されるため、広帯域に送信可能である。したがって、ＤＬ ＳＲＳをシステム帯域幅で送信する構成としてもよい。この場合、広帯域のＣＳＩ推定を実現することができる。

なお、ＤＬ ＳＲＳの構成に関する情報（例えば、ＤＬ ＳＲＳの送信周期、送信タイミングオフセット（スタートサブフレーム番号）、送信帯域幅、周波数位置（例えば、スタートサブキャリア番号））は、上位レイヤシグナリング（例えば、ＲＲＣシグナリング）、ＭＡＣ制御要素（ＭＡＣ ＣＥ）、物理レイヤ制御信号などで送信され、設定（configure）されてもよい。

また、ＤＬ ＳＲＳの送信タイミングは、無線フレーム単位で通知してもよい。例えば、複信方式としてＴＤＤを用いる場合には、ＵＬ／ＤＬ ｃｏｎｆｉｇ．に含まれる各ＵＬ ＳＦでＤＬ ＳＲＳを送信するか否かを示すビットマップを通知してもよい。一例として、ＵＬ／ＤＬ ｃｏｎｆｉｇ． ０では無線フレーム内にＵＬ ＳＦが６つ存在するため、ＤＬ ＳＲＳの送信タイミングは６ｂｉｔのビットマップで通知することができる。例えば、“０”をＤＬ ＳＲＳなし、“１”をＤＬ ＳＲＳありとする場合、“０１１０１１”というビットマップは、サブフレーム＃３、＃４、＃８及び＃９でＤＬ ＳＲＳを送信する構成を示す。さらに、ＤＬ ＳＲＳの送信タイミングは、上記送信周期及び無線フレーム単位のビットマップの組み合わせで通知してもよい。

（ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ ＳＦのＣＳＩ測定にプリコーディングを適用しない信号を用いる場合）
既存のＤＭ−ＲＳ（Ｐｒｅｃｏｄｅｄ ＤＭ−ＲＳ）では、データ信号（ＰＵＳＣＨ、ＰＤＳＣＨ）と同一のプリコーディングが適用されている。しかしながら、Ｐｒｅｃｏｄｅｄ ＤＭ−ＲＳでは、Ｎｏｎ−ｐｒｅｃｏｄｅｄなチャネルを推定する事ができない。そこで、本実施形態では、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ ＳＦにおいて、プリコーディングを適用しない信号を含めることにより、ＤＬ ＰＵＳＣＨ復調及びＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ ＳＦのＣＳＩ測定の両方を実現する。

なお、当該プリコーディングを適用しない信号は、例えば、Ｎｏｎ−ｐｒｅｃｏｄｅｄ ＤＭ−ＲＳ、Ｎｏｎ−ｐｒｅｃｏｄｅｄ ＣＳＩ−ＲＳなどと呼ばれてもよい。また、当該プリコーディングを適用しない信号は、既存システムの参照信号（例えばＣＲＳ（Cell-specific Reference Signal））と信号構成（無線リソース配置、フォーマットなど）が同じ又は類似する信号であってもよいし、新しい参照信号（既存の参照信号を変形したものを含む）であってもよい。

ＣＳＩ測定に用いる信号にプリコーディングがかかっている場合（例えば、ＵＬ ＴＭ ２が適用される場合）における送信信号の復調について説明する。ここで、ＤＬ ＰＵＳＣＨ及びＣＳＩ測定に用いる信号に同一のプリコーディングが乗算されているとする。ＣＳＩ測定に用いる信号は、プリコーディングが適用された信号（例えば、Ｐｒｅｃｏｄｅｄ ＤＭ−ＲＳ）である。

次に、ＣＳＩ測定に用いる信号にプリコーディングがかかっていない場合（例えば、ＤＬ ＴＭ ４が適用される場合）における送信信号の復調について説明する。ここで、ＤＬ ＰＵＳＣＨにはプリコーダが乗算されているが、ＣＳＩ測定に用いる信号にはプリコーダは乗算されていないものとする。つまり、ＣＳＩ測定に用いる信号は、プリコーディングが適用されていない信号（例えば、Ｎｏｎ−ｐｒｅｃｏｄｅｄ ＤＭ−ＲＳ）である。

一方、ＤＬ ＰＵＳＣＨに適用されるプリコーダに関する情報が、無線基地局からユーザ端末に通知される。当該情報としては、例えば、ＴＰＭＩ（Transmitted Precoding Matrix Indicator）を含めることができる。ＴＰＭＩは、ＤＬ ＰＵＳＣＨに適用したＰＭＩを示す情報であり、例えば、ＤＬグラント（ＤＣＩ ｆｏｒｍａｔ ２）で通知されるＴＰＭＩであってもよい。

なお、Ｎｏｎ−ｐｒｅｃｏｄｅｄ ＤＭ−ＲＳは、一部のＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ ＳＦで適用する構成としてもよい。例えば、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡについて、Ｎｏｎ−ｐｒｅｃｏｄｅｄ ＤＭ−ＲＳを、ＴＴＩ（サブフレーム）単位で送信する構成としてもよいし、ＲＢ（リソースブロック）単位で送信する構成としてもよい。

例えば、ＣＳＩ測定を行うＤＬ−ＳＣＦＤＭＡではＮｏｎ−ｐｒｅｃｏｄｅｄ ＤＭ−ＲＳを送信するが、ＣＳＩ測定を行わないＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ ＳＦでは既存のＤＭ−ＲＳ（ｐｒｅｃｏｄｅｄ ＤＭ−ＲＳ）を送信する構成としてもよい。この場合、ＣＳＩ測定を実現しつつ高い伝送特性を実現することができる。

また、所定のＤＬ−ＳＣＦＤＭＡサブフレームにおいて、Ｎｏｎ−ｐｒｅｃｏｄｅｄ ＤＭ−ＲＳ及びｐｒｅｃｏｄｅｄ ＤＭ−ＲＳが混在して配置されてもよい。例えば、所定のＤＬ−ＳＣＦＤＭＡサブフレームにおいて、一定のサブキャリア間隔でＮｏｎ−ｐｒｅｃｏｄｅｄ ＤＭ−ＲＳを多重してもよい。これにより、単一のサブフレームにおいても、ＣＳＩ測定及びｐｒｅｃｏｄｅｄ ＤＭ−ＲＳを用いた高精度なデータ復調を可能とすることができる。

図６は、Ｎｏｎ−ｐｒｅｃｏｄｅｄ ＤＭ−ＲＳを含むＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ ＳＦの無線リソース配置の一例を示す図である。図６では、図５におけるＰｒｅｃｏｄｅｄ ＤＭ−ＲＳの一部が、チャネル状態の測定に用いられるＤＭ−ＲＳ（Ｎｏｎ−ｐｒｅｃｏｄｅｄ ＤＭ−ＲＳ）に置き換えられている。具体的には、シンボル＃３及び＃１０において、各アンテナに対応したＮｏｎ−ｐｒｅｃｏｄｅｄ ＤＭ−ＲＳ（Ｎｏｎ−ｐｒｅｃｏｄｅｄ ＤＭ−ＲＳ（Ｔｘ−１）、Ｎｏｎ−ｐｒｅｃｏｄｅｄ ＤＭ−ＲＳ（Ｔｘ−２））が、それぞれ異なる無線リソースに配置されている。また、複数のＮｏｎ−ｐｒｅｃｏｄｅｄ ＤＭ−ＲＳは、スロット間でホッピング（周波数ホッピング）されている。

図６のようにＮｏｎ−ｐｒｅｃｏｄｅｄ ＤＭ−ＲＳを含むＳＦにおいては、ＤＬ ＳＲＳを割り当てない構成としてもよい。例えば、図６の最終シンボルである＃１３には、ＤＬ ＳＲＳを配置してもよいし、ＤＬ ＰＵＳＣＨなどの他の信号を配置してもよい。この場合、ＤＬ ＳＲＳのリソース配置を低減し（あるいは配置せず）、代わりにＤＬ ＰＵＳＣＨなどの他の物理チャネルや他の信号を多重することで、ＳＲＳのオーバヘッドを削減し、スループットの向上や無線リソースの高効率化を実現することができる。

また、Ｎｏｎ−ｐｒｅｃｏｄｅｄ ＤＭ−ＲＳの構成に関する情報（例えば、送信周期、送信帯域幅、周波数位置（例えば、スタートサブキャリア番号））は、上位レイヤシグナリング（例えば、ＲＲＣシグナリング）、ＭＡＣ制御要素（ＭＡＣ ＣＥ）、物理レイヤ制御信号などで通知され、設定（configure）されてもよい。

（ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ ＳＦのＣＳＩ測定にＣＳＩ−ＲＳを用いる場合）
無線基地局は、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ ＳＦに下りリンクで規定されているＣＳＩ−ＲＳを多重し、ユーザ端末は、当該ＣＳＩ−ＲＳを用いてＣＳＩ測定を行う構成としてもよい。しかしながら、既存の下りＣＳＩ−ＲＳで用いられるＲＥは、ＵＬ ＤＭ−ＲＳの利用する無線リソースと一部重複することがある。図７は、通常のサイクリックプレフィックス構成で１リソースブロックに割り当てられる下り信号の無線リソースに、ＵＬ ＤＭ−ＲＳの無線リソース位置を重ねた場合の一例を示す図である。図７には、それぞれアンテナポート数２、４及び８のＣＳＩ−ＲＳを含む構成を示している。ＵＬ ＤＭ−ＲＳは、シンボル＃３及び＃１０に配置されるため、ＣＳＩ−ＲＳと重複することになる。

本実施の形態では、ＣＳＩ−ＲＳとＵＬ ＤＭ−ＲＳとの重複が生じ得るＣＳＩ−ＲＳ構成（ＣＳＩ−ＲＳ ｃｏｎｆｉｇ）に関して、例えば以下の方法のいずれか又はこれらの組み合わせにより、重複を回避する：（１）ＣＳＩ−ＲＳとＤＭ−ＲＳの重複していないＣＳＩ−ＲＳ Ｃｏｎｆｉｇのみを用いるように制限する、（２）ＣＳＩ−ＲＳの多重位置をシフトする（例えば、重複しているＣＳＩ−ＲＳの多重位置を、１シンボル前にシフトする）、（３）ＤＭ−ＲＳの多重位置をシフトする（例えば、サブフレームの後半スロットにおけるＤＭ−ＲＳの多重位置を、１シンボル後にシフトする）。

なお、上記重複の回避に関する情報（例えば、利用可能なＣＳＩ−ＲＳ Ｃｏｎｆｉｇの情報、シフトするＣＳＩ−ＲＳのリソース位置、シフト量、ＤＭ−ＲＳのリソース位置、シフト量など）は、上位レイヤシグナリング（例えば、ＲＲＣシグナリング）、ＭＡＣ制御要素（ＭＡＣ ＣＥ）、物理レイヤ制御信号などで設定（configure）してもよい。また、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ ＳＦのＣＳＩ測定に用いられるＣＳＩ−ＲＳは、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ用のＣＳＩ−ＲＳと呼ばれてもよい。

以上、第２の実施形態では、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ ＳＦで所定の信号を用いてＣＳＩ測定を行う場合を示したが、ＣＳＩ測定の方法はこれに限られない。例えば、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ ＳＦのＣＳＩ測定は、チャネルのｒｅｃｉｐｒｏｃｉｔｙを適用して、上りチャネルにおけるＣＳＩ測定の結果から導出してもよい。例えば、特別サブフレーム（Ｓｐｅｃｉａｌ ＳＦ）やＵＬ ＳＦで推定した上りチャネルが、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ ＳＦのチャネルと同じチャネル状態であるとすることができる。ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡの送信電力と、ＵＬ信号の送信電力との差が所定の値以下（例えば、０）の場合には、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡのＣＳＩ測定結果を上りチャネルのＣＳＩ測定結果としてもよい。

なお、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ ＳＦのＣＳＩ測定のフィードバック情報は、ＲＩ、ＰＭＩ及びＣＱＩのいずれかを含んでいてもよい。ここで、ＰＭＩは、上りリンク用のコードブックに基づくＰＭＩ（UL codebook based PMI）を用いてもよいし、下りリンク用のコードブックに基づくＰＭＩ（DL codebook based PMI）を用いてもよい。なお、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡは下り伝送であるため、下りリンク用のコードブックを用いることが好ましい。例えば、上りＴＭが適用される場合であっても、下りＰＭＩを適用する事で、ＤＬサブフレームと一貫性のあるＣＳＩをフィードバックする事ができる。

ここで、ＤＬ ＳＦとＤＬ−ＳＣＦＤＭＡのＣＳＩ情報を別々にフィードバックさせても良い。例えばＤＬ ＳＦとＤＬ−ＳＣＦＤＭＡで独立のＣＳＩプロセスが設定出来ても良いし、ｅＩＣＩＣ（enhanced Inter-Cell Interference Coordination）又はｅＩＭＴＡで用いられるサブフレームセットの概念を用いて複数（例えば、２種類）の異なるＣＳＩを報告させても良い。例えば、複数のＵＬ／ＤＬ構成で共通である固定サブフレームセットと、複数のＵＬ／ＤＬ構成で異なるフレキシブルサブフレームセットと、でそれぞれ異なるＣＳＩを報告させてもよい。また、ＣＳＩにＤＬ ＳＦの情報とＤＬ−ＳＣＦＤＭＡの情報とを識別する符号を多重しても良い。

また、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ ＳＦとＤＬ ＳＦで共有のＣＳＩをフィードバックさせても良い。その場合、ＣＳＩフィードバックに用いるＲｅｆｅｒｅｎｃｅ ｒｅｓｏｕｒｃｅはＤＬ ＳＦ又はＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ ＳＦのいずれかとしても良い。なお、当該Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｒｅｓｏｕｒｃｅを示す情報は、無線基地局からユーザ端末に通知されてもよい。例えば、当該情報として、サブフレームインデックスや、サブフレーム種別（ＣＳＩ測定に用いるＳＦの種類（ＤＬ ＳＦ、ＵＬ ＳＦ、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ ＳＦなど）を示すための情報）や、ＣＳＩ測定に用いる無線リソースの位置などを含めてもよい。

（第３の実施形態：ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ ＳＦのスケジューリング）
第３の実施形態では、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ ＳＦのスケジューリングについて説明する。

（ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ ＳＦとＵＬ ＳＲＳとの衝突）
まず、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ ＳＦのスケジューリングがセル固有のＵＬ ＳＲＳ送信サブフレームと重複する場合について説明する。この場合、所定のＵＬサブフレームで、セル内のユーザ端末のいずれかがＳＲＳの送信を指示されるとともに、無線基地局が所定のユーザ端末に対してＤＬ−ＳＣＦＤＭＡを送信する。

ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡを受信するユーザ端末が、ＵＬ ＳＲＳ送信を指示されていない（つまり、他のユーザ端末がＵＬ ＳＲＳを送信する）場合、当該ユーザ端末は、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ ＳＦの最終シンボルを、ＵＬ ＳＲＳ用に予約する（つまり、最終シンボルで信号を送信しない）。例えば、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ ＳＦにｓｈｏｒｔｅｎｅｄ ｆｏｒｍａｔを適用する。

一方、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡを受信するユーザ端末が、ＵＬ ＳＲＳ送信を指示されている（自身のＵＬ ＳＲＳ送信がある）場合、例えば以下のいずれかの方法により、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡの受信及びＵＬ ＳＲＳ送信の両方又はいずれか一方を実施する：（１）一部のシンボル（例えば、前半シンボル）でＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ ＳＦを受信し、他のシンボル（例えば、後半シンボル）でＵＬ ＳＲＳを送信する、（２）ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡグラントを無視する（ＵＬ ＳＲＳを送信する）、（３）ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡを受信する（ＵＬ ＳＲＳを送信しない）。

ここで、上記（１）の方法では、ＤＬ／ＵＬの切り替えにガード期間（guard period）を設ける事により、ＴＡ（Timing Advance）区間を補うことができる。例えば、ＴＤＤの特別サブフレーム構成（special subframe configuration）と同一のガード期間を設定してもよい。既存の特別サブフレーム構成と同一のガード期間を設けることにより、シグナリングを抑えつつ、適切なガードピリオドの長さが設定可能となる。

なお、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ ＳＦのスケジューリングがセル固有のＵＬ ＳＲＳ送信サブフレームと重複しない場合には、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ ＳＦの最終シンボルを、データ伝送（ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ伝送）に適用することで、伝送品質を確保することができる。

（ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ ＳＦとＵＬ ＳＦが連続する場合）
ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ ＳＦとＵＬ ＳＦが連続するサブフレームとなる場合、従来のＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａシステムでは、ユーザ端末は、ＤＬからＵＬにスイッチするためのガード期間を確保することができない。図８は、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡが設定される場合の問題を示す図である。サブフレーム＃２−＃４のように、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ ＳＦ後にＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ ＳＦが連続する場合及びＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ ＳＦ後にＤＬ ＳＦが連続する場合は、ガード期間を確保する必要はない。一方で、サブフレーム＃７−＃８のように、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ ＳＦ後にＵＬ ＳＦが連続する場合は、ＵＬ ＳＦのＵＬ信号がＴＡにより前のサブフレームで送信される可能性がある。この場合、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ ＳＦで信号の衝突が発生する。

本実施形態では、例えば以下のいずれかの方法により、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡの受信及びＵＬ信号の送信が同時に発生することを低減する：（１）ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ ＳＦに連続するＵＬ ＳＦを破棄する（ユーザ端末が、当該ＵＬ ＳＦで送信を行わない）、（２）ＵＬ ＳＦの直前のＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ ＳＦを破棄する（無線基地局が、当該ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ ＳＦで送信を行わない）、（３）ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ ＳＦにガード期間を適用する（例えば、既存の特別サブフレーム構成を利用してガード期間を設定する）。

（ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡの非連続帯域割り当て）
既存のＰＵＳＣＨ割当て（ＵＬグラント）は、ユーザ端末側の送信アンプにおけるピーク電力対平均送信電力比（ＰＡＰＲ：Peak-to-Average Power Ratio）の問題を考慮して、連続帯域割り当てのみを許容している。しかしながら、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡは無線基地局によって送信されるため、ＰＡＰＲに対する要求（requirement）は低い（緩い）事が想定される。したがって、本実施形態におけるＤＬ−ＳＣＦＤＭＡのスケジューリングでは、非連続帯域割り当てを許容する。これにより、既存のＵＬリソース割り当てを利用する場合に比べて、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡの伝送品質を向上することが可能である。

なお、非連続帯域割り当ては、例えば、リソースブロックの数と同じサイズのビットマップで通知してもよいし（Ｄｉｒｅｃｔ ｂｉｔｍａｐ）、ＤＣＩフォーマット １／２で用いられるｔｙｐｅ ０／１ ａｌｌｏｃａｔｉｏｎに従って通知してもよいし、その他の分散型リソースブロック割り当て（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ）（例えば、仮想リソースブロックなどを利用）に従って通知してもよい。

（変形例）
以上の各実施形態は、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ ＳＦに適用するものとして説明したが、これに限られない。例えば、Ｄ２Ｄ ＳＦにおけるＭＩＭＯ、ＣＳＩフィードバック及びスケジューリングにも適用可能である。

また、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ ＳＦは、ＵＬ ＳＦと同時に利用する構成としてもよい。例えば、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡとＵＬ−ＳＣＦＤＭＡとをＦＤＭする（例えば、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡを高周波数帯域に割り当て、ＵＬ−ＳＣＦＤＭＡを低周波数帯域に割り当てる）ことで、柔軟なスケジューリングを実現してもよい。この場合、ユーザ端末及び／又は無線基地局に干渉キャンセラを具備することが求められる。

したがって、ユーザ端末のcapabilityシグナリング、ＵＥ（ユーザ端末）カテゴリなどによって、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ及びＵＬ−ＳＣＦＤＭＡを同時に利用可能であることを示すことが好ましい。例えば、上記capabilityシグナリング及び／又はＵＥカテゴリは、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ及び／又はＵＬ−ＳＣＦＤＭＡに関する以下のような情報を含んでもよい：（１）利用可能な周波数帯、帯域幅などの情報、（２）同時送受信のビット数（最大ＴＢＳ（Transport Block Size））、ソフトバッファサイズ、ＭＩＭＯレイヤ数などの情報、（３）ＣＡのＣａｐａｂｉｌｉｔｙ。上記（３）は、例えばＣＣ数であってもよく、ＣＣ数が所定値以上の場合には、ユーザ端末はＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ及びＵＬ−ＳＣＦＤＭＡを同時送信可能であるとしてもよい。

なお、上述のようなcapability／カテゴリは、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡとＵＬ−ＳＣＦＤＭＡ以外にも、他のＤＬ信号とＵＬ信号との多重に関しても、適用してもよい。例えば、ＤＬ−ＯＦＤＭＡ及びＵＬ−ＯＦＤＭＡの同時送信が利用可能であることを示すcapability／カテゴリを用いることができる。

（無線通信システムの構成）
以下、本発明の一実施の形態に係る無線通信システムの構成について説明する。この無線通信システムでは、上記第１の実施形態〜第３の実施形態及び変形例で示した無線通信方法のいずれか又はこれらの組み合わせが適用される。

図９は、本発明の一実施の形態に係る無線通信システムの一例を示す概略構成図である。図９に示す無線通信システムは、例えば、ＬＴＥシステム、ＳＵＰＥＲ ３Ｇ、ＬＴＥ−Ａシステムなどが包含されるシステムである。この無線通信システムでは、ＬＴＥシステムのシステム帯域幅を１単位とする複数の基本周波数ブロック（コンポーネントキャリア）を一体としたキャリアアグリゲーション（ＣＡ）及び／又はデュアルコネクティビティ（ＤＣ）を適用することができる。なお、この無線通信システムは、ＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄと呼ばれても良いし、４Ｇ、５Ｇ、ＦＲＡ（Future Radio Access）などと呼ばれても良い。

図９に示す無線通信システム１は、例えば相対的に広いカバレッジを有するマクロセルＣ１を形成する無線基地局１１と、マクロセルＣ１内に配置され、マクロセルＣ１よりも狭いスモールセルＣ２を形成する無線基地局１２ａ−１２ｃとを備えている。また、マクロセルＣ１及び各スモールセルＣ２には、ユーザ端末２０が配置されている。なお、無線基地局１１及び１２の数は、図９に示す数に限られない。

ユーザ端末２０は、無線基地局１１及び無線基地局１２の双方に接続することができる。ユーザ端末２０は、マクロセルＣ１とスモールセルＣ２を、ＣＡ又はＤＣにより同時に使用してもよい。なお、ユーザ端末２０は、無線基地局１１及び無線基地局１２のいずれか一方に接続する構成としてもよい。

ユーザ端末２０と無線基地局１１との間は、相対的に低い周波数帯域（例えば、２ＧＨｚ）で帯域幅が狭いキャリア（既存キャリア、Legacy carrierなどと呼ばれる）を用いて通信を行うことができる。一方、ユーザ端末２０と無線基地局１２との間は、相対的に高い周波数帯域（例えば、３．５ＧＨｚ、５ＧＨｚなど）で帯域幅が広いキャリアが用いられてもよいし、無線基地局１１との間と同じキャリアが用いられてもよい。無線基地局１１と無線基地局１２との間（又は、２つの無線基地局１２間）は、有線接続（光ファイバ、Ｘ２インターフェースなど）又は無線接続する構成とすることができる。

無線基地局１１及び各無線基地局１２は、それぞれ上位局装置３０に接続され、上位局装置３０を介してコアネットワーク４０に接続される。なお、上位局装置３０には、例えば、アクセスゲートウェイ装置、無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）、モビリティマネジメントエンティティ（ＭＭＥ）などが含まれるが、これに限定されるものではない。また、各無線基地局１２は、無線基地局１１を介して上位局装置３０に接続されてもよい。

なお、無線基地局１１は、相対的に広いカバレッジを有する無線基地局であり、マクロ基地局、集約ノード、ｅＮＢ（eNodeB）、送受信ポイント、などと呼ばれてもよい。また、無線基地局１２は、局所的なカバレッジを有する無線基地局であり、スモール基地局、マイクロ基地局、ピコ基地局、フェムト基地局、ＨｅＮＢ（Home eNodeB）、ＲＲＨ（Remote Radio Head）、送受信ポイントなどと呼ばれてもよい。以下、無線基地局１１及び１２を区別しない場合は、無線基地局１０と総称する。各ユーザ端末２０は、ＬＴＥ、ＬＴＥ−Ａなどの各種通信方式に対応した端末であり、移動通信端末だけでなく固定通信端末を含んでよい。

無線通信システム１においては、無線アクセス方式として、下りリンクについてはＯＦＤＭＡ（直交周波数分割多元接続）が適用され、上りリンクについてはＳＣ−ＦＤＭＡ（シングルキャリア−周波数分割多元接続）が適用される。ＯＦＤＭＡは、周波数帯域を複数の狭い周波数帯域（サブキャリア）に分割し、各サブキャリアにデータをマッピングして通信を行うマルチキャリア伝送方式である。ＳＣ−ＦＤＭＡは、システム帯域幅を端末毎に１つ又は連続したリソースブロックからなる帯域に分割し、複数の端末が互いに異なる帯域を用いることで、端末間の干渉を低減するシングルキャリア伝送方式である。なお、上り及び下りの無線アクセス方式は、これらの組み合わせに限られない。

また、無線通信システム１においては、ユーザ端末２０は、ＯＦＤＭＡ信号（ＤＬ−ＯＦＤＭＡ）を、所定の下り（ＤＬ）リソース（ＤＬサブフレームやＤＬ周波数帯域）を用いて受信できる。また、ユーザ端末２０は、ＳＣ−ＦＤＭＡ信号（ＵＬ−ＳＣＦＤＭＡ）を、所定のＵＬリソース（ＵＬサブフレームやＵＬ周波数帯域）を用いて送受信できる。また、無線基地局１０は、所定のＵＬリソースを用いて、ＳＣ−ＦＤＭＡ信号（ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ）をユーザ端末２０に送信することができ、ユーザ端末２０は、当該ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡを受信することができる。また、ユーザ端末２０間で、所定のＵＬリソースを用いて、Ｄ２Ｄ通信（D2D discovery/communication）が実施される。

無線通信システム１では、下りリンクのチャネルとして、各ユーザ端末２０で共有される下り共有チャネル（ＰＤＳＣＨ：Physical Downlink Shared Channel）、報知チャネル（ＰＢＣＨ：Physical Broadcast Channel）、下りＬ１／Ｌ２制御チャネルなどが用いられる。ＰＤＳＣＨにより、ユーザデータや上位レイヤ制御情報、所定のＳＩＢ（System Information Block）が伝送される。また、ＰＢＣＨにより、ＭＩＢ（Master Information Block）が伝送される。

下りＬ１／Ｌ２制御チャネルは、ＰＤＣＣＨ（Physical Downlink Control Channel）、ＥＰＤＣＣＨ（Enhanced Physical Downlink Control Channel）、ＰＣＦＩＣＨ（Physical Control Format Indicator Channel）、ＰＨＩＣＨ（Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel）などを含む。ＰＤＣＣＨにより、ＰＤＳＣＨ及びＰＵＳＣＨのスケジューリング情報を含む下り制御情報（ＤＣＩ：Downlink Control Information）などが伝送される。ＰＣＦＩＣＨにより、ＰＤＣＣＨに用いるＯＦＤＭシンボル数が伝送される。ＰＨＩＣＨにより、ＰＵＳＣＨに対するＨＡＲＱの送達確認信号（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）が伝送される。ＥＰＤＣＣＨは、ＰＤＳＣＨ（下り共有データチャネル）と周波数分割多重され、ＰＤＣＣＨと同様にＤＣＩなどを伝送するために用いられてもよい。

無線通信システム１では、上りリンクのチャネルとして、各ユーザ端末２０で共有される上り共有チャネル（ＰＵＳＣＨ：Physical Uplink Shared Channel）、上り制御チャネル（ＰＵＣＣＨ：Physical Uplink Control Channel）、ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ：Physical Random Access Channel）などが用いられる。ＰＵＳＣＨにより、ユーザデータや上位レイヤ制御情報が伝送される。また、ＰＵＣＣＨにより、下りリンクの無線品質情報（ＣＱＩ：Channel Quality Indicator）、送達確認信号などが伝送される。ＰＲＡＣＨにより、セルとの接続確立のためのランダムアクセスプリアンブル（ＲＡプリアンブル）が伝送される。また、上りリンクの参照信号として、チャネル品質測定用の参照信号（ＳＲＳ：Sounding Reference Signal）、ＰＵＣＣＨやＰＵＳＣＨを復調するための復調用参照信号（ＤＭ−ＲＳ：Demodulation Reference Signal）が送信される。

また、無線通信システム１では、所定のＵＬリソース（ＵＬサブフレームやＵＬ周波数帯域）に設定されるＳＣ−ＦＤＭＡ（例えば、ＰＵＳＣＨ）を用いて、ＤＬ伝送（ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ送受信）が行われる。ＤＬ ＰＵＳＣＨに対する送達確認信号は、ＰＵＣＣＨを用いて送信してもよい。

図１０は、本実施の形態に係る無線基地局１０の全体構成図である。無線基地局１０（無線基地局１１及び１２を含む）は、ＭＩＭＯ伝送のための複数の送受信アンテナ１０１と、アンプ部１０２と、送受信部１０３と、ベースバンド信号処理部１０４と、呼処理部１０５と、伝送路インターフェース１０６と、を備えている。なお、送受信部１０３は、送信部及び受信部から構成される。

下りリンクにより無線基地局１０からユーザ端末２０に送信されるユーザデータは、上位局装置３０から伝送路インターフェース１０６を介してベースバンド信号処理部１０４に入力される。

ベースバンド信号処理部１０４では、ユーザデータに関して、ＰＤＣＰ（Packet Data Convergence Protocol）レイヤの処理、ユーザデータの分割・結合、ＲＬＣ（Radio Link Control）再送制御などのＲＬＣレイヤの送信処理、ＭＡＣ（Medium Access Control）再送制御（例えば、HARQ（Hybrid Automatic Repeat reQuest）の送信処理）、スケジューリング、伝送フォーマット選択、チャネル符号化、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ：Inverse Fast Fourier Transform）処理、プリコーディング処理などの送信処理が行われて各送受信部１０３に転送される。また、下り制御信号に関しても、チャネル符号化や逆高速フーリエ変換などの送信処理が行われて、各送受信部１０３に転送される。

各送受信部１０３は、ベースバンド信号処理部１０４からアンテナ毎にプリコーディングして出力されたベースバンド信号を無線周波数帯に変換して送信する。送受信部１０３で周波数変換された無線周波数信号は、アンプ部１０２により増幅され、送受信アンテナ１０１から送信される。送受信部１０３は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるトランスミッター／レシーバー、送受信回路又は送受信装置とすることができる。

送受信部１０３（送信部）は、ユーザ端末に対して上りリソースを用いた下り信号（ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ）の受信を設定する情報（enable/disable）を、上位レイヤシグナリング（ＲＲＣ、報知信号など）で送信することができる。また、送受信部１０３は、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡの送受信を行うサブフレームに関する情報などをユーザ端末に通知することができる。

一方、上り信号については、各送受信アンテナ１０１で受信された無線周波数信号がそれぞれアンプ部１０２で増幅される。各送受信部１０３はアンプ部１０２で増幅された上り信号を受信する。送受信部１０３は、受信信号をベースバンド信号に周波数変換して、ベースバンド信号処理部１０４に出力する。

ベースバンド信号処理部１０４では、入力された上り信号に含まれるユーザデータに対して、高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Fast Fourier Transform）処理、逆離散フーリエ変換（ＩＤＦＴ：Inverse Discrete Fourier Transform）処理、誤り訂正復号、ＭＡＣ再送制御の受信処理、ＲＬＣレイヤ、ＰＤＣＰレイヤの受信処理がなされ、伝送路インターフェース１０６を介して上位局装置３０に転送される。呼処理部１０５は、通信チャネルの設定や解放などの呼処理や、無線基地局１０の状態管理や、無線リソースの管理を行う。

伝送路インターフェース１０６は、所定のインターフェースを介して、上位局装置３０と信号を送受信する。また、伝送路インターフェース１０６は、基地局間インターフェース（例えば、光ファイバ、Ｘ２インターフェース）を介して隣接無線基地局１０と信号を送受信（バックホールシグナリング）してもよい。例えば、伝送路インターフェース１０６は、隣接無線基地局１０との間で、所定のユーザ端末に対するＤＬ−ＳＣＦＤＭＡの受信を設定する情報などを送受信してもよい。

図１１は、本実施の形態に係る無線基地局の機能構成の一例を示す図である。なお、図１１では、本実施の形態における特徴部分の機能ブロックを主に示しており、無線基地局１０は、無線通信に必要な他の機能ブロックも有しているものとする。

図１１に示すように、無線基地局１０のベースバンド信号処理部１０４は、制御部（スケジューラ）３０１と、送信信号生成部３０２と、マッピング部３０３と、受信処理部３０４と、を少なくとも含んで構成されている。

制御部（スケジューラ）３０１は、ＰＤＳＣＨで送信される下りデータ信号、ＰＤＣＣＨ及び／又は拡張ＰＤＣＣＨ（ＥＰＤＣＣＨ）で伝送される下り制御信号のスケジューリング（例えば、リソース割り当て）を制御する。また、制御部３０１は、ＳＣ−ＦＤＭＡで送信される下り信号（ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ）のスケジューリングも制御する。

また、制御部３０１は、システム情報、同期信号、ＣＲＳ（Cell-specific Reference Signal）、ＣＳＩ−ＲＳ（Channel State Information Reference Signal）などの下り参照信号などのスケジューリングの制御も行う。また、上り参照信号、ＰＵＳＣＨで送信される上りデータ信号、ＰＵＣＣＨ及び／又はＰＵＳＣＨで送信される上り制御信号、ＰＲＡＣＨで送信されるＲＡプリアンブルなどのスケジューリングを制御する。制御部３０１は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるコントローラ、制御回路又は制御装置とすることができる。

また、制御部３０１は、下り制御チャネル（ＰＤＣＣＨ及び／又はＥＰＤＣＣＨ）を用いて、ユーザ端末にＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ（例えば、ＤＬ ＰＵＳＣＨ）の受信を指示することができる。例えば、制御部３０１は、ＵＬグラントによる上りデータの送信指示を行わないサブフレームにおいて、ユーザ端末がＤＬ−ＳＣＦＤＭＡを受信するように、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡの受信指示（ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡグラント）を送信するように制御を行う。また、制御部３０１は、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡの受信指示信号（ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡグラント）を送信するサブフレームと同一サブフレーム、又は所定期間後のサブフレームにおいて、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡの送信を行うように制御する。

また、制御部３０１は、ＰＵＳＣＨを用いた上りデータの送信を指示するグラント（例えば、既存システムのＵＬグラント）又はＰＤＳＣＨを用いた下りデータの受信を指示するグラント（例えば、既存システムのＤＬグラント）と、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡグラントと、を一つのグラントとして共通に設定して利用してもよい。この場合、ユーザ端末２０は、他の情報（ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡが送信されるサブフレーム情報など）に基づいて、グラントの内容を判断することができる。

制御部３０１は、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡに適用する送信モード（ＴＭ）を複数のＵＬ ＤＭ又は複数のＤＬ ＴＭから選択して、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡの送信処理に用いるように制御する（第１の実施形態）。

制御部３０１は、ユーザ端末２０においてＤＬ−ＳＣＦＤＭＡのＣＳＩ測定で用いるための信号をＤＬ−ＳＣＦＤＭＡサブフレームで送信する（第２の実施形態）。例えば、制御部３０１は、ＤＬ ＳＲＳや、Ｎｏｎ−ｐｒｅｃｏｄｅｄ ＤＭ−ＲＳを所定のＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ ＳＦで送信するように制御する。

送信信号生成部３０２は、制御部３０１からの指示に基づいて、ＤＬ信号（下り制御信号、下りデータ、下り参照信号など）を生成して、マッピング部３０３に出力する。例えば、送信信号生成部３０２は、制御部３０１からの指示に基づいて、下り信号の割り当て情報を通知するＤＬグラント（ＤＬアサインメント）及び上り信号の割り当て情報を通知するＵＬグラントを生成する。また、下りデータには、各ユーザ端末２０からのＣＳＩなどに基づいて決定された符号化率、変調方式などに従って符号化処理、変調処理が行われる。送信信号生成部３０２は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明される信号生成器又は信号生成回路とすることができる。

また、送信信号生成部３０２は、所定のＵＬサブフレームにおいて、下り信号（ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ）を、上り信号（例えば、Ｄ２Ｄ信号）と同じ信号構成（例えば、同じ無線アクセス方式、同じ無線リソースの配置、又は同じフォーマットなど）で生成する。なお、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡは上り信号と完全に同じ信号構成でなくてよい。例えば、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡは、上り信号におけるチャネル測定用信号（ＵＬ ＳＲＳ）と信号構成が異なるチャネル測定用信号（ＤＬ ＳＲＳ、Ｎｏｎ−ｐｒｅｃｏｄｅｄ ＤＭ−ＲＳなど）を含んでもよい。

マッピング部３０３は、制御部３０１からの指示に基づいて、送信信号生成部３０２で生成された下り信号を無線リソースにマッピングして、送受信部１０３に出力する。マッピング部３０３は、制御部３０１からの指示に基づいて、例えば下りデータをＰＤＳＣＨ又はＰＵＳＣＨ（ＤＬ−ＰＵＳＣＨ）にマッピングする。また、マッピング部３０３は、制御部３０１からの指示に基づいて、他のＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ信号をＵＬリソースにマッピングする。なお、マッピング部３０３は、本発明に係る技術分野で利用されるマッピング回路又はマッパーで構成することができる。

受信処理部３０４は、ユーザ端末２０から送信されるＵＬ信号（上り制御信号、上りデータ、上り参照信号など）に対して受信処理（例えば、デマッピング、復調、復号など）を行う。また、受信処理部３０４は、受信した信号（例えば、ＳＲＳ）を用いて受信電力（ＲＳＲＰ：Reference Signal Received Power）やチャネル状態について測定してもよい。なお、処理結果や測定結果は、制御部３０１に出力されてもよい。受信処理部３０４は、本発明に係る技術分野で利用される信号処理器／測定器、信号処理回路／測定回路、又は信号処理装置／測定装置で構成することができる。

図１２は、本実施の形態に係るユーザ端末２０の全体構成図である。図１２に示すように、ユーザ端末２０は、ＭＩＭＯ伝送のための複数の送受信アンテナ２０１と、アンプ部２０２と、送受信部２０３と、ベースバンド信号処理部２０４と、アプリケーション部２０５と、を備えている。なお、送受信部２０３は、送信部及び受信部から構成されてもよい。

複数の送受信アンテナ２０１で受信された無線周波数信号は、それぞれアンプ部２０２で増幅される。各送受信部２０３はアンプ部２０２で増幅された下り信号を受信する。送受信部２０３は、受信信号をベースバンド信号に周波数変換して、ベースバンド信号処理部２０４に出力する。

送受信部２０３（受信部）は、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ受信を設定（enable/disable）する情報に基づいて、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡの受信を行う。具体的には、送受信部２０３は、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡグラントを受信し、その後所定のタイミングで、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ（例えば、ＤＬ−ＰＵＳＣＨ）を受信する。なお、送受信部２０３は、本発明に係る技術分野で利用されるトランスミッター／レシーバー、送受信回路又は送受信装置で構成することができる。

また、送受信部２０３（受信部）は、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡに適用される送信モード（ＴＭ）に関する情報や、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡに適用されるプリコーディングに関する情報（例えば、ＴＰＭＩ）などを、例えば上位レイヤシグナリング（例えば、ＲＲＣシグナリング）、ＭＡＣ ＣＥ、物理制御情報（ＤＣＩ）で受信してもよい。

ベースバンド信号処理部２０４は、入力されたベースバンド信号に対して、ＦＦＴ処理や、誤り訂正復号、再送制御の受信処理などを行う。下りリンクのユーザデータは、アプリケーション部２０５に転送される。アプリケーション部２０５は、物理レイヤやＭＡＣレイヤより上位のレイヤに関する処理などを行う。また、下りリンクのデータのうち、報知情報もアプリケーション部２０５に転送される。

一方、上りリンクのユーザデータについては、アプリケーション部２０５からベースバンド信号処理部２０４に入力される。ベースバンド信号処理部２０４では、再送制御の送信処理（例えば、HARQの送信処理）や、チャネル符号化、プリコーディング、離散フーリエ変換（ＤＦＴ：Discrete Fourier Transform）処理、ＩＦＦＴ処理などが行われて各送受信部２０３に転送される。送受信部２０３は、ベースバンド信号処理部２０４から出力されたベースバンド信号を無線周波数帯に変換して送信する。送受信部２０３で周波数変換された無線周波数信号は、アンプ部２０２により増幅され、送受信アンテナ２０１から送信される。

図１３は、本発明の一実施形態に係るユーザ端末の機能構成の一例を示す図である。なお、図１３においては、本実施の形態における特徴部分の機能ブロックを主に示しており、ユーザ端末２０は、無線通信に必要な他の機能ブロックも有しているものとする。

図１３に示すように、ユーザ端末２０のベースバンド信号処理部２０４は、制御部４０１と、送信信号生成部４０２と、マッピング部４０３と、受信処理部４０４と、測定部４０５と、を少なくとも含んで構成されている。

受信処理部４０４は、無線基地局１０から送信されるＤＬ信号に対して、受信処理（例えば、デマッピング、復調、復号など）を行う。また、受信処理部４０４は、制御部４０１からの指示に基づいて、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡの受信処理を行うことができる。なお、受信処理部４０４は、本発明に係る技術分野で利用される信号処理器、信号処理回路又は信号処理装置で構成することができる。

例えば、受信処理部４０４は、下り制御チャネル（ＰＤＣＣＨ／ＥＰＤＣＣＨ、ＤＬ−ＰＵＣＣＨ）で送信された制御信号を復号し、スケジューリング情報を制御部４０１へ出力する。また、受信処理部４０４は、下り共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）で送信された下りデータ、上り共有チャネル（ＤＬ−ＰＵＳＣＨ）で送信されたデータを復号し、アプリケーション部２０５に出力する。

測定部４０５は、制御部４０１からの指示に基づいて、所定の無線リソースで受信した受信信号を用いて、受信電力（ＲＳＲＰ）やチャネル状態（ＣＳＩ）について測定してもよい。例えば、制御部４０５は、所定の無線リソースを用いてＤＬ−ＳＣＦＤＭＡのチャネル状態（ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡが伝搬するチャネルの状態）を測定する（第２の実施形態）。なお、処理結果や測定結果は、制御部４０１に出力される。なお、測定部４０５は、本発明に係る技術分野で利用される測定器、測定回路又は測定装置で構成することができる。

制御部４０１は、無線基地局１０から送信された下り制御信号や、ＰＤＳＣＨ及び／又はＤＬ ＰＵＳＣＨに対する再送制御判定結果に基づいて、上り制御信号（フィードバック信号）や上りデータなどのＵＬ信号の生成／送信を制御する。具体的には、制御部４０１は、送信信号生成部４０２及びマッピング部４０３の制御を行う。なお、下り制御信号は受信処理部４０４から出力され、チャネル状態の測定結果は、測定部４０５から出力される。制御部４０１は、本発明に係る技術分野で利用されるコントローラ、制御回路又は制御装置で構成することができる。

制御部４０１は、無線基地局１０から送信されるＤＬ−ＳＣＦＤＭＡに適用される送信モード（ＴＭ）を複数のＵＬ ＤＭ又は複数のＤＬ ＴＭから選択して、受信処理部４０５が選択したＴＭをＤＬ−ＳＣＦＤＭＡの受信処理に用いるように制御する（第１の実施形態）。例えば、制御部４０１は、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ ＳＦのＴＭを、他のサブフレームに用いられるＴＭに基づいて決定してもよいし、無線基地局１０からの通知に含まれる情報に基づいて決定してもよい。

制御部４０１は、測定部４０５がＤＬ−ＳＣＦＤＭＡサブフレームで、所定の無線リソースを用いてＣＳＩを測定するように制御する（第２の実施形態）。例えば、制御部４０１は、無線基地局１０から通知された、ＤＬ ＳＲＳに関する情報や、Ｎｏｎ−ｐｒｅｃｏｄｅｄ ＤＭ−ＲＳに関する情報に基づいて、所定の測定タイミングで、所定の周波数領域で送信される信号を測定するように、測定部４０５を制御する。

また、制御部４０１は、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ ＳＦのスケジューリングを制御（調整）する（第３の実施形態）。例えば、制御部４０１は、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡの受信と、所定の上り信号（例えば、セル固有のＳＲＳ（Sounding Reference Signal））の送信と、の両方を設定されるサブフレームにおいて、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡの受信及び／又は所定の上り信号の送信を制御する。

例えば、制御部４０１は、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ ＳＦにおいて、他のユーザ端末がセル固有ＳＲＳを送信すると判断する場合、当該ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ ＳＦにｓｈｏｒｔｅｎｅｄ ｆｏｒｍａｔを適用する。また、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡにおいて、ＵＬ ＳＲＳ送信を指示されている場合、例えば一部のシンボルでＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ ＳＦを受信し、他のシンボルでＵＬ ＳＲＳを送信する。

また、制御部４０１は、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ ＳＦとＵＬ ＳＦとが連続するサブフレームとなる場合において、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ ＳＦで信号の衝突が発生しないように、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡの受信及び／又はＵＬ信号の送信を制御する。例えば、制御部４０１は、ＤＬ−ＳＣＦＤＭＡ ＳＦにおいて、ガード期間を設けるように制御することができる。

また、制御部４０１は、ＣＳＩ測定結果に基づいて、ＣＳＩフィードバック情報を生成して無線基地局１０に送信するように、送信信号生成部４０２及びマッピング部４０３の制御を行う。例えば、制御部４０１は、ＣＳＩフィードバックに含めるＰＭＩを、ＵＬ用のコードブック又はＤＬ用のコードブックを用いて決定するように、送信信号生成部４０２を制御してもよい。

送信信号生成部４０２は、制御部４０１からの指示に基づいて、ＵＬ信号を生成して、マッピング部４０３に出力する。例えば、送信信号生成部４０２は、制御部４０１からの指示に基づいて、送達確認信号（ＨＡＲＱ−ＡＣＫ）やチャネル状態情報（ＣＳＩ）などの上り制御信号を生成する。

また、送信信号生成部４０２は、制御部４０１からの指示に基づいて上りデータを生成する。例えば、制御部４０１は、無線基地局１０から通知される下り制御信号にＵＬグラントが含まれている場合に、送信信号生成部４０２に上りデータの生成を指示する。なお、送信信号生成部４０２は、本発明に係る技術分野で利用される信号生成器又は信号生成回路で構成することができる。

マッピング部４０３は、制御部４０１からの指示に基づいて、送信信号生成部４０２で生成された上り信号を無線リソース（例えば、ＰＵＣＣＨやＰＵＳＣＨ）にマッピングして、送受信部２０３へ出力する。例えば、マッピング部４０３は、ＤＬ ＰＵＳＣＨに対する送達確認信号を所定のＰＵＣＣＨリソースにマッピングする。なお、マッピング部４０３は、本発明に係る技術分野で利用されるマッピング回路又はマッパーで構成することができる。

以上、各装置構成の説明に用いたブロック図は、機能単位のブロックを示している。これらの機能ブロック（構成部）は、ハードウェア及びソフトウェアの任意の組み合わせによって実現される。また、各機能ブロックの実現手段は特に限定されない。すなわち、各機能ブロックは、物理的に結合した１つの装置により実現されてもよいし、物理的に分離した２つ以上の装置を有線又は無線で接続し、これら複数の装置により実現されてもよい。

例えば、無線基地局１０やユーザ端末２０の各機能の一部又は全ては、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＰＬＤ（Programmable Logic Device）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などのハードウェアを用いて実現されても良い。また、無線基地局１０やユーザ端末２０は、プロセッサ（ＣＰＵ）と、ネットワーク接続用の通信インターフェースと、メモリと、プログラムを保持したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体と、を含むコンピュータ装置によって実現されてもよい。

ここで、プロセッサやメモリなどは情報を通信するためのバスで接続される。また、コンピュータ読み取り可能な記録媒体は、例えば、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスクなどの記憶媒体である。また、プログラムは、電気通信回線を介してネットワークから送信されても良い。また、無線基地局１０やユーザ端末２０は、入力キーなどの入力装置や、ディスプレイなどの出力装置を含んでいてもよい。

無線基地局１０及びユーザ端末２０の機能構成は、上述のハードウェアによって実現されてもよいし、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールによって実現されてもよいし、両者の組み合わせによって実現されてもよい。プロセッサは、オペレーティングシステムを動作させてユーザ端末の全体を制御する。また、プロセッサは、記憶媒体からプログラム、ソフトウェアモジュールやデータをメモリに読み出し、これらに従って各種の処理を実行する。ここで、当該プログラムは、上記の各実施形態で説明した各動作を、コンピュータに実行させるプログラムであれば良い。例えば、ユーザ端末２０の制御部４０１は、メモリに格納され、プロセッサで動作する制御プログラムによって実現されてもよく、他の機能ブロックについても同様に実現されてもよい。

以上、本発明について詳細に説明したが、当業者にとっては、本発明が本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではないということは明らかである。例えば、上述の各実施形態は単独で用いてもよいし、組み合わせて用いてもよい。本発明は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。したがって、本明細書の記載は、例示説明を目的とするものであり、本発明に対して何ら制限的な意味を有するものではない。

本出願は、２０１４年８月２９日出願の特願２０１４−１７６２０３に基づく。この内容は、全てここに含めておく。

Claims (10)

1. 第１の下り信号を受信可能な下りサブフレームと、上り信号を送信可能な上りサブフレームと、を用いて無線基地局と通信するユーザ端末であって、
   上りサブフレームで所定の無線アクセス方式を用いて上り信号を送信する送信部と、
   上りサブフレームで前記所定の無線アクセス方式を用いて送信される第２の下り信号を受信する受信部と、
   第２の下り信号に適用される送信モードを、第１の下り信号に適用可能な送信モード及び上り信号に適用可能な送信モードの中から選択して受信処理を制御する制御部と、を有することを特徴とするユーザ端末。
2. 前記制御部は、第２の下り信号に適用される送信モードを、第１の下り信号に適用される送信モード又は上り信号に適用される送信モードと関連付けて選択することを特徴とする請求項１に記載のユーザ端末。
3. 前記制御部は、第２の下り信号に適用される送信モードを、閉ループ型制御を行わない送信モードから選択することを特徴とする請求項１に記載のユーザ端末。
4. 前記受信部は、第２の下り信号に適用される送信モードに関する情報を、ＲＲＣシグナリングによって受信することを特徴とする請求項１に記載のユーザ端末。
5. 前記受信部は、第２の下り信号の受信を指示する受信指示信号に基づいて、第２の下り信号を受信し、
   前記ＲＲＣシグナリングを受信する前後の所定の期間において、複数の送信モード共通の下り制御信号を含む前記受信指示信号を受信することを特徴とする請求項４に記載のユーザ端末。
6. 第１の下り信号を受信可能な下りサブフレームと、上り信号を送信可能な上りサブフレームと、を用いて無線基地局と通信するユーザ端末であって、
   上りサブフレームで所定の無線アクセス方式を用いて上り信号を送信する送信部と、
   上りサブフレームで前記所定の無線アクセス方式を用いて送信される第２の下り信号を受信する受信部と、
   第２の下り信号用のチャネル測定用信号を用いて、第２の下り信号のチャネル状態を測定する測定部と、を有することを特徴とするユーザ端末。
7. 前記測定部は、第２の下り信号用のチャネル測定用信号として、サブフレームの最終シンボルの一部に多重される信号を用いて、第２の下り信号のチャネル状態を測定することを特徴とする請求項６に記載のユーザ端末。
8. 前記測定部は、第２の下り信号用のチャネル測定用信号として、プリコーディングを適用しない信号を用いて、プリコーディングを適用しない第２の下り信号のチャネル状態を測定し、
   前記受信部は、第２の下り信号の受信を指示する受信指示信号に基づいて、第２の下り信号を受信し、
   第２の下り信号に適用するプリコーディングに関する情報を含む前記受信指示信号を受信することを特徴とする請求項６に記載のユーザ端末。
9. 第１の下り信号を送信可能な下りサブフレームと、上り信号を受信可能な上りサブフレームと、を用いてユーザ端末と通信する無線基地局であって、
   上りサブフレームで所定の無線アクセス方式を用いて上り信号を受信する受信部と、
   上りサブフレームで前記所定の無線アクセス方式を用いて第２の下り信号を送信する送信部と、
   第２の下り信号に適用する送信モードを、第１の下り信号に適用可能な送信モード及び上り信号に適用可能な送信モードの中から選択する制御部と、を有することを特徴とする無線基地局。
10. 第１の下り信号を受信可能な下りサブフレームと、上り信号を送信可能な上りサブフレームと、を用いて無線基地局とユーザ端末が通信する無線通信方法であって、
    前記ユーザ端末は、上りサブフレームで所定の無線アクセス方式を用いて上り信号を送信する工程と、
    上りサブフレームで前記所定の無線アクセス方式を用いて送信される第２の下り信号を受信する工程と、
    第２の下り信号に適用される送信モードを、第１の下り信号に適用可能な送信モード及び上り信号に適用可能な送信モードの中から選択して受信処理を制御する工程と、を有することを特徴とする無線通信方法。

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