将来の無線通信システム(5G/NR)では、複数のフレーム構成(Frame structure、フレームタイプ、チャネル構成、サブフレーム構成、サブフレームタイプ、Subframe structure、スロット構成、スロットタイプ、Slot structureとも呼ぶ)を導入することが検討されている。
図1は、将来の無線通信システムで用いられるフレーム構成(ここでは、時間構成)の一例を示す図である。なお、図1に示すフレーム構成は一例であり、本実施の形態で適用可能なフレーム構成の具体的な構成、数等は図1に示す場合に限られない。
図1では、異なるチャネルが時間領域で分割されている例を示しているが、フレーム構成はこれに限られない。例えば、DLデータチャネル(DL共有チャネル等ともいう)とDL制御チャネルは必ずしも時間的に分割される必要はなく、同じ時間区間(例えば、シンボル)に周波数多重/符号多重されてもよい。また、ULデータチャネル(UL共有チャネル等ともいう)とUL制御チャネルも同様で、必ずしも時間的に分割される必要はなく、同じ時間区間(例えば、シンボル)に周波数多重/符号多重されてもよい。
例えば、図1において、DLデータチャネルの送信には、DL制御チャネルとDLデータチャネルとUL制御チャネルが配置されるフレーム構成(DLセントリック等ともいう)を利用できる。ユーザ端末は、DL制御チャネルで送信される下り制御情報(DCI:Downlink Control Information)に基づいてDLデータチャネルの受信を制御する。
また、ユーザ端末は、DLデータチャネルの再送制御情報(HARQ−ACK:Hybrid Automatic Repeat reQuest−Acknowledge、ACK又はNACK(ACK/NACK)等ともいう)を同じ時間区間(例えば、NR TDD サブフレーム、又は、伝送時間間隔(TTI:Transmission Time Interval)、サブフレーム等ともいう)のUL制御チャネルでフィードバックしてもよい。なお、ユーザ端末は、当該HARQ−ACKを後続の時間区間のUL制御チャネル又はULデータチャネルでフィードバックすることもできる。
また、図1に示すように、DLデータチャネルとUL制御チャネルとの間、及び/又は、DL制御チャネルとULデータチャネルとの間には、DLとULとの切り替え時間(ギャップ区間)が設定されてもよい。また、UL制御チャネルと次のフレーム(サブフレーム又はTTI)の開始時間との間にも、ULとDLとの切り替え時間(ギャップ区間)が設定されてもよい。
あるいは、チャネル構成上はUL制御チャネルと次のフレーム(サブフレーム又はTTI)の開始時間との間に明示的なULとDLとの切り替え時間(ギャップ区間)を設けず、実運用の中で、UL信号に与えるタイミングアドバンス(TA)により当該区間にULとDLとの切り替え時間(ギャップ区間)を設定するものとしてもよい。この場合、図1におけるDLデータチャネルとUL制御チャネルとの間、及び/又は、DL制御チャネルとULデータチャネルとの間のギャップ区間は、たとえば1シンボル、2シンボル、3シンボルなど、整数シンボル数とすることができる。
このように、短時間の通信を可能とするために、同一サブフレーム内で送受信の制御(スケジューリング)が完結する割り当てを行ってもよい。当該割り当てを、自己完結型割り当て(self-contained assignment)ともいう。自己完結型割り当てが行われるサブフレームは、自己完結型(self-contained)サブフレームと呼ばれてもよい。自己完結型サブフレームは、例えば、自己完結型TTI、自己完結型シンボルセットなどと呼ばれてもよいし、他の呼称が用いられてもよい。
自己完結型サブフレームでは、ユーザ端末は、DL制御チャネルに基づいてDLデータチャネルを受信するとともに、当該DLデータチャネルのHARQ−ACKを送信してもよい。自己完結型サブフレームを用いることにより、例えば1ms以下の超低遅延のフィードバックが実現できるため、遅延時間(latency)を削減できる。
また、ULデータチャネルの送信には、DL制御チャネルとULデータチャネルとUL制御チャネルが配置されるフレーム構成(ULセントリック等ともいう)を利用できる。ユーザ端末は、DL制御チャネルで送信されるDCIに基づいて同じ(又は、次以降の)サブフレームでUL信号(ULデータ、測定報告等)の送信を行うことができる。
複数のチャネルが配置されるフレーム構成において、チャネルの配置順序、時間方向における長さは図1に示した構成に限られない。各チャネルの位置は適宜入れ替えて適用することができる。例えば、制御チャネルの配置領域を変更してもよいし、ギャップ区間の長さを変更してもよい。
図2は、将来の無線通信システムで用いられるフレーム構成の他の例を示す図である。図2Aでは、DL制御チャネルとUL制御チャネルの配置領域を拡大した場合のフレーム構成が示される。DL制御チャネルの配置領域を拡大することにより、1時間間隔(例えば、サブフレーム、TTI)において送信可能なDCIの容量を増加することができる。また、UL制御チャネルの配置時間(例えばシンボル数)を拡大することにより、送信電力に制限のある上りリンクであっても、所定ビット数の上り制御信号を送信する際に所要品質を達成することが容易となる。
図2Bでは、ギャップ区間を拡大する場合のフレーム構成が示される。ギャップ区間を長く設定することにより、カバレッジ拡張及び/又はDLデータチャネルにおけるデータ受信からUL制御チャネルの送信又はDL制御チャネル受信からULデータチャネルの送信に要する処理時間を確保し、より長い処理時間の適用が可能となる。
このように、将来の無線通信システム(5G/NR)では、所定時間間隔(例えば、サブフレーム)において、DL伝送を行う時間区間とUL伝送を行う時間区間が設定されたフレーム構成の導入が検討されている。
ところで、既存のLTEシステムのUL制御チャネル(PUCCHフォーマット1〜5)は、サブフレーム内の全シンボル(例えば、通常サイクリックプリフィクス(CP)の場合、14シンボル)で送信される。
図3は、UL制御チャネルの構成の一例を示す図である。図3Aに示すように、既存のLTEシステムのUL制御チャネル(PUCCHフォーマット1〜3、5)は、サブフレーム内の全てのシンボルに渡り、スロット間で周波数ホッピングされる1リソースブロック(RB、PRB:Physical Resource Block等ともいう)にマッピングされる。
一方、将来の無線通信システム(例えば、5G、NR)では、既存のLTEシステムのUL制御チャネルよりも少ないシンボル(例えば、1又は2シンボル)でUL制御チャネルを送信することが検討されている。
例えば、図3Bでは、サブフレームの最後の1シンボルでUL制御チャネルが送信される。図3Bに示すように、DL制御チャネルとUL制御チャネルとデータチャネル(DLデータチャネル又はULデータチャネル)との少なくとも一つが時分割多重され得る将来の無線通信システムにおいて、ULのカバレッジ(以下、ULカバレッジと略する)を拡大するためには、サブフレーム内においてUL制御チャネルをマッピングするシンボル数を増加させることが想定される。なお、この時UL制御チャネルをマッピングするシンボルにおける周波数リソース量(例えばPRB数)を減らすことで、送信信号の電力密度を増加させることができるため、より広いカバレッジを達成することができる。
図4は、ULカバレッジを考慮したUL制御チャネルの構成例を示す図である。図4Aでは、例えば、UL制御チャネルが各サブフレームの最後のシンボルに配置される。ULカバレッジを拡張する場合、図4Bに示すように、UL制御チャネルは、各サブフレームの最後のシンボルから複数のシンボルに渡って配置されてもよい。
一方、図4Bに示すように、各サブフレームにおいてUL制御チャネルの配置シンボル数を増加させる場合、サブフレーム内のULデータチャネル(DLデータチャネルでもよい)の配置シンボル数が減少する結果、周波数利用効率(spectral efficiency)が低下する恐れがある。そこで、図4Cに示すように、UL制御チャネルを各サブフレームに配置するのではなく、所定周期のサブフレーム(例えば、5サブフレーム周期)で配置することが想定される。
図4Cに示すように、UL制御チャネルの配置シンボル数を増加させたサブフレームの頻度を下げることにより、データチャネル(ULデータチャネル又はDLデータチャネル)の配置シンボル数の減少に伴い、周波数利用効率が低下するのを防止できる。図4Cに示す構成は、複数のサブフレームの再送制御情報をまとめてフィードバックする場合(Multi-TTI HARQ-ACK feedback)にも適する。
将来の無線通信システムでは、要求条件(例えば、遅延削減、カバレッジ、スループットなど)が異なるサービスを利用する複数のユーザ端末が存在することが想定される。したがって、要求条件が異なる複数のユーザ端末に対して同一の構成のUL制御チャネルを適用する場合、当該複数のユーザ端末それぞれの要求条件を満たすことができない恐れがある。
図5は、将来の無線通信システムのUL制御チャネルの構成の一例を示す図である。例えば、スループットに対する要求が厳しいユーザ端末(throughput-limited UE)に対しては、図5Aに示すように、UL制御チャネルの配置シンボル数を減少させた構成(例えば、1又は2シンボルにUL制御チャネルを配置する構成)が望ましい。
一方、ULカバレッジに対する要求が厳しいユーザ端末(coverage-limited UE)に対しては、図5Bに示すように、UL制御チャネルの配置シンボル数を増加させた構成(例えば、4シンボル以上にUL制御チャネルを配置する構成)が望ましい。
図5Bに示すように、UL制御チャネルの多くのシンボルに配置する場合、パワーブースティング効果を得るためには、当該UL制御チャネルを配置するPRB数は、最小数であることが望ましい。図5Cでは、複数のシンボルに渡って配置されるUL制御チャネルは、特定のPRB(例えば、シンボルあたり1PRB)に配置され、残りのPRBにはデータチャネル(図5Cでは、ULデータチャネル)がマッピングされる。
また、図5Cでは、UL制御チャネルが配置される複数のシンボル間で周波数ホッピングが適用される。これにより、一方のPRBのチャネル状態が劣化している場合でも、他方のPRBにより、UL制御チャネルの品質劣化を防止できる。
このように、要求条件が異なる複数のユーザ端末が存在する将来の無線通信システムでは、ユーザ端末の要求条件に適するUL制御チャネルを利用可能とすることが望まれる。そこで、本発明者らは、複数のUL制御チャネルの構成(例えば、シンボル数が異なる複数の構成)をサポートすることで、ユーザ端末の要求条件に適するUL制御チャネルを用いてUCIを送信可能とすることを着想した。
以下、本実施の形態について詳細に説明する。なお、以下では、14シンボルで構成されるサブフレーム(TTI等ともいう)を一例として、説明を行うが、本実施の形態に係るサブフレームの構成(例えば、サブフレーム長、シンボル数など)はこれに限られない。
また、本実施の形態では、同一のキャリア(セル、CC)内において単一のニューメロロジーが用いられる場合が例示されるが、同一のキャリア内において異なる複数のニューメロロジーが適用されてもよい。ここで、ニューメロロジーとは、周波数方向及び/又は時間方向における通信パラメータ(例えば、サブキャリア間隔、帯域幅、シンボル長、CP長、TTI長、TTIあたりのシンボル数、無線フレーム構成、フィルタリング処理、ウィンドウイング処理などの少なくとも一つ)である。
(UL制御チャネル構成の概要)
本実施の形態において、ユーザ端末は、上りリンク(UL)制御チャネルを用いて、上りリンク制御情報(UCI)を送信し、当該UCIの送信を制御する。UCIには、DLデータチャネルの再送制御情報(HARQ−ACK、ACK/NACK等ともいう)、チャネル状態情報(CSI)、スケジューリング要求(SR)の少なくとも一つが含まれればよい。
具体的には、ユーザ端末は、シンボル数が異なる複数のUL制御チャネル構成の中から、UCIの送信に用いるUL制御チャネル構成を選択する。UL制御チャネル構成とは、UL制御チャネルの生成処理、送信処理、受信処理の少なくとも一つに必要な構成を定めたものであり、例えば、UL制御チャネルが配置されるシンボル数、シンボル位置、周波数リソース単位(例えば、PRB)の数、UL制御チャネルに適用される変調方式、拡散方式などの信号生成処理方法、複数のユーザ端末の多重方法などである。UL制御チャネル構成は、フォーマット、UL制御チャネルフォーマット、PUCCHフォーマット等と呼ばれてもよい。
本実施の形態では、UCIの送信に用いることができる複数のUL制御チャネル構成が定められる。当該複数のUL制御チャネル構成には、互いにシンボル数が異なる少なくとも2つのUL制御チャネル構成が含まれる。なお、当該複数のUL制御チャネル構成には、シンボル数が同一の少なくとも2つのUL制御チャネル構成が含まれてもよい。
例えば、当該複数のULチャネル構成は、サブフレームの最後から所定数のシンボルで構成される第1のUL制御チャネル構成と、当該第1のUL制御チャネル構成よりも多い数のシンボルで構成される第2のUL制御チャネル構成と、を含んでもよい。また、当該複数のUL制御チャネル構成は、当該第1のUL制御チャネル構成よりも多い数のシンボルで構成される第3のUL制御チャネル構成を含んでもよい。
なお、サブフレームの最後のシンボルとは、ユーザ端末に利用可能な時間領域の最後のシンボルであり、必ずしも、サブフレーム内の時間的に最後のシンボルでなくともよい。例えば、サウンディング参照信号(SRS:Sounding Reference Signal)が配置される場合(shortened formatが利用される場合)には、サブフレームの最後のシンボルとは、時間的に最後のシンボルでなくともよい(例えば、最後から2番目のシンボルであってもよい)。
また、第2のUL制御チャネル構成のシンボル数と第3のUL制御チャネル構成のシンボル数とは、同一であってもよいし、異なっていてもよく、第1のUL制御チャネル構成のシンボル数よりも多ければよい。以下において、両者を区別しない場合は、第2/第3のUL制御チャネル構成と総称するものとする。
図6は、本実施の形態に係る複数のUL制御チャネル構成の一例を示す図である。図6では、サブフレームの最初のシンボルにDL制御チャネルが配置される例を一例として説明するが、当該DL制御チャネルは配置されなくともよい。
図6Aに示すように、第1のUL制御チャネル構成は、サブフレームの最後から所定数のシンボル(例えば、図6Aでは、1シンボル)を含んで構成される。また、第1のUL制御チャネル構成は、当該所定数のシンボルにおいて一以上のPRB(例えば、図6Aでは、17PRB)を含んで構成される。なお、図示しないが、第1のUL制御チャネル構成が複数のシンボルを含んで構成される場合、所定数のシンボル(例えば、1シンボル)毎の周波数ホッピングが適用されてもよい。
また、図6Aに示すように、第2/第3のUL制御チャネル構成は、第1のUL制御チャネルよりも多い所定数のシンボル(例えば、4シンボル以上、図6Aでは、12シンボル)を含んで構成される。また、第2/第3のUL制御チャネル構成は、当該所定数のシンボルにおいて一以上のPRB(例えば、図6Aでは、1PRB、第1のUL制御チャネル構成のPRB数よりも少なくてもよい)を含んで構成される。また、第2/第3のUL制御チャネル構成では、所定数のシンボル(例えば、図6Aでは、6シンボル)毎の周波数ホッピングが適用されてもよい。
図6Aにおいて、第1のUL制御チャネル構成では、データチャネル(ULデータチャネル又はDLデータチャネル)とUL制御チャネルとが少なくとも時分割多重(TDM:Time Division Multiplexing)され得る。また、第2/第3のUL制御チャネル構成では、データチャネルとUL制御チャネルとが少なくとも周波数分割多重(FDM:Frequency Division Multiplexing)され得る。
また、図6Aにおいて、DL制御チャネルとULデータチャネルの間には、シンボル長の整数倍(例えば、図6Aでは、1シンボル長)のギャップ区間が設けられる。当該ギャップ区間は、ユーザ端末におけるDLからULへの切り替え時間となる。一方、図6Aでは、UL制御チャネルと次のサブフレーム(フレーム又はTTI等ともいう)の開始時間との間にはギャップ区間が設けられていない(ギャップ区間が0に設定される)。
既存のLTEシステムの時分割複信(TDD:Time Division Duplex、フレームストラクチャータイプ2、タイプ2等ともいう)方式では、ULからDLへの切り替えは、UL同期のためのタイミングアドバンス(TA:Timing Advance)の設定時間を、周波数分割複信(FDD:Frequency Division Duplex、フレームストラクチャータイプ1、タイプ1等ともいう)よりも長くすることで、黙示的にULからDLへの切り替え時間が設けられる。このため、図6Aでは、既存のTDD方式と同様に、DLからULへの切り替え時間としてギャップ区間が明示的に示される一方で、ULからDLへの切り替え時間としてのギャップ区間は明示的には示されない。
一方、将来の無線通信システムのTDD方式では、DLからULへの切り替え時間だけでなく、ULからDLへの切り替え時間も明示的に示したチャネル構成が検討されている。図6Bでは、DL制御チャネルとUL制御チャネルとの間だけでなく、UL制御チャネルと次のサブフレームの開始時間との間にも、明示的なギャップ区間が設けられる。
例えば、図6Bでは、これらのギャップ区間が0.5シンボル長である。このため、図6Bでは、ULからDLへの切り替え時間としてのギャップ区間を考慮して、第1のUL制御チャネル構成が、サブフレームの最後からギャップ区間だけ遡ったタイミングを開始位置として所定数のシンボル長(図6Bでは、1シンボル長)で構成される。同様に、第2/第3のUL制御チャネル構成がサブフレームの最後からギャップ区間だけ遡ったタイミングを開始位置として所定数のシンボル長(図6Bでは、12シンボル長)で構成される。
図6Bに示すように、DLからULへの切り替え時間及びULからDLへの切り替え時間をギャップ区間として明示的に示すことにより、実際の運用におけるタイミングアドバンスの設定時間の調整をなくすことができる。以下では、図6Aで説明したように、ULからDLへの切り替え時間を明示しない場合(図6A)のUL制御チャネル構成について説明するが、本実施の形態のUL制御チャネル構成は、ULからDLへの切り替え時間を明示する場合(図6B)にも適宜適用可能である。
なお、図6A及び6Bでは、第1のUL制御チャネル構成と第2/第3のUL制御チャネル構成とに異なるPRBが割り当てられるが、重複するPRBが割り当てられてもよい。この場合、当該重複するPRBにおいて第1のUL制御チャネル構成のUL制御チャネルがマッピングされ、第2/第3のUL制御チャネルがマッピングされなくともよい。或いは、当該重複するPRBにおいて、第2/第3のUL制御チャネル構成のUL制御チャネルがマッピングされ、第1のUL制御チャネル構成のUL制御チャネルがマッピングされなくともよい。
以上のように、本実施の形態では、複数のUL制御チャネル構成(例えば、シンボル数が異なる少なくとも2以上のUL制御チャネル構成)がサポートされる。このため、例えば、遅延要求に対する要求が高いユーザ端末は、シンボル数が少ない第1のUL制御チャネル構成を選択し、スループットに対する要求が厳しいユーザ端末に対して、第1のUL制御チャネル構成よりもシンボル数が多い第2/第3のUL制御チャネル構成を選択してもよい。
(UL制御チャネル構成の詳細)
次に、本実施の形態に係る第1〜第3のUL制御チャネル構成について詳細に説明する。なお、以下に示す図面では、ULからDLへの切り替え時間としてのギャップ期間は明示されていない。しかしながら、本実施の形態の第1〜第3のUL制御チャネル構成は、DLからULへの切り替え時間及びULからDLへの切り替え時間としてのギャップ区間を明示する場合(図6B参照)にも適宜適用可能である。
<第1のUL制御チャネル構成>
第1のUL制御チャネル構成のUL制御チャネルが配置される候補となるリソース領域(第1のUL制御チャネル領域)は、サブフレームの最後から所定数のシンボルに、所定数のPRBに渡って設定される。
図7は、本実施の形態に係る第1のUL制御チャネル領域の一例を示す図である。第1のUL制御チャネル領域は、図7Aに示すように、サブフレームの最後の1シンボルで構成されてもよいし、図7Bに示すように、サブフレームの最後の2シンボルで構成されてもよい。なお、図7A及び7Bは一例にすぎず、これに限られない。第1のUL制御チャネル領域は、サブフレームの最後の3以上のシンボルで構成されてもよい。
また、図7A及び7Bに示すように、第1のUL制御チャネル領域は、ユーザ端末が利用可能な周波数帯域(例えば、システム帯域又はデータチャネルの割り当て領域など)の少なくとも一部に設定される。
図7A及び7Bにおいて、第1のUL制御チャネル領域は、上位レイヤシグナリング(例えば、RRC(Radio Resource Control)シグナリング、MAC(Medium Access Control)シグナリング)又はブロードキャスト情報(例えば、MIB:Master Information Block及び/又はSIB:System Information Block)により準静的(semi-static)に設定されてもよいし、物理レイヤシグナリング(例えば、DL制御チャネル)により動的(dynamic)に設定されてもよいし、これらの少なくとも一つの組み合わせにより設定される。
具体的には、ユーザ端末は、上位レイヤシグナリング、ブロードキャスト情報、物理レイヤシグナリングの少なくとも一つにより、第1のUL制御チャネル領域に関する情報(第1のUL制御チャネル領域情報)を受信する。
当該第1のUL制御チャネル領域情報は、例えば、第1のUL制御チャネル領域のシンボル位置、シンボル数、割り当てPRB、割り当てPRB数の少なくとも一つなど、第1のUL制御チャネル領域を明示的に示す情報であってもよい。或いは、当該第1のUL制御チャネル領域情報は、セルの識別情報(セルID)、ユーザ端末の識別情報(UE−ID)の少なくとも一つなど、第1のUL制御チャネル領域を黙示的に示す情報であってもよく、ユーザ端末自身で第1のUL制御チャネル領域が決定されてもよい。
また、図7A及び7Bにおいて、第1のUL制御チャネル領域は、同一のキャリア(セル、コンポーネントキャリア(CC))内で通信を行う複数のユーザ端末間で共通のリソース領域であってもよいし、ユーザ端末に個別のリソース領域であってもよい。
以下では、第1のUL制御チャネル領域が、当該複数のユーザ端末間で共通であるものとする。当該第1のUL制御チャネル領域内では、当該複数のユーザ端末それぞれのUCIが周波数分割多重(FDM)、時間分割多重(TDM)、符号分割多重(CDM)の少なくとも一つにより多重される。すなわち、各ユーザ端末のUCIは、第1のUL制御チャネル領域内の時間リソース、周波数リソース及び符号リソース、周波数ホッピングパターンの少なくとも一つを用いて送信される。
図8は、本実施の形態に係る第1のUL制御チャネル領域内のUCIの多重例を示す図である。図8A及び8Bでは、ユーザ端末(UE)1〜4に共通の第1のUL制御チャネル領域が示される。また、図8A及び8Bでは、第1のUL制御チャネル領域内の時間リソースがシンボルであり、周波数リソースがシンボルであり、符号リソースが直交拡散符号(例えば、OCC:Orthogonal Cover Code)であるものとするが、これに限られない。
図8Aでは、第1のUL制御チャネル領域がサブフレームの最後の1シンボルで構成される場合が示される。例えば、図8Aでは、ユーザ端末1のUCIには、他のユーザ端末と異なる3PRBが割り当てられる。同様に、ユーザ端末2のUCIには、他のユーザ端末と異なる2PRBが割り当てられる。一方、ユーザ端末3のUCIには、ユーザ端末4と重複する2PRBが割り当てられ、ユーザ端末4とは異なる直交拡散符号が割り当てられる。
このように、各ユーザ端末には、UCIの送信リソースとして、第1のUL制御チャネル領域内の時間リソース、周波数リソース及び符号リソースの少なくとも一つが割り当てられる。当該送信リソースは、上位レイヤシグナリング及び/又は物理レイヤシグナリングにより明示的に指定されてもよい。
例えば、図8Aにおいて、UCIの送信リソースを示す情報(例えば、PRBインデックス、直交符号のインデックスなど)が、DCI(例えば、DLデータチャネルを割り当てるDLアサインメント、又は、ULデータチャネルを割り当てるULグラント)に含まれてもよい。或いは、当該送信リソースは、上位レイヤシグナリング及び/又は物理レイヤシグナリングされる情報(例えば、UE−ID、サブフレーム番号など)に基づいてユーザ端末において黙示的に決定されてもよい。
図8Bでは、第1のUL制御チャネル領域がサブフレームの最後の2シンボルで構成される場合が示される。図8Bでも、図8Aで説明したように、第1のUL制御チャネル領域内で各ユーザ端末にUCIの送信リソースが割り当てられる。
図8Bに示すように、第1のUL制御チャネル領域が複数のシンボルで構成される場合、シンボル間で周波数ホッピングが適用されてもよい。例えば、図8Bでは、1シンボル毎の周波数ホッピングが適用されている。当該周波数ホッピングのパターンは、各ユーザ端末に固有であってもよいし(ユーザ端末に固有の情報に基づいて決定されてもよいし)、複数のユーザ端末に共通であってもよい(ユーザ端末に共通の情報(例えば、セルの識別情報(セルID)、サブフレーム番号など)に基づいて決定されてもよい)。
以上のような第1のUL制御チャネル領域におけるUCIの送信には、CP−OFDM方式が用いられてもよい。CP−OFDM方式では、UCIは、周波数領域で変調及び拡散され、参照信号(例えば、UCIの復調用参照信号(DM−RS:Demodulation Reference Signal))は、所定の周波数リソース(例えば、サブキャリア)単位でUCIと周波数分割多重されてもよい。
CP−OFDM方式において、ユーザ端末は、UCIのビット列(以下、UCIビットともいう)を符号化し、符号化後のビット列に対して変調(デジタル変調)を行い、変調シンボル(以下、UCIシンボルともいう)を直交するサブキャリア上にマッピングしてもよい。
なお、ユーザ端末は、UCIビット列の末尾に、UE−ID及び/又はセルIDなどでスクランブルされたCRC(Cyclic Redundancy Check)ビットを付加してから、符号化を行ってもよい。
また、ユーザ端末は、UCIシンボルをマッピングするサブキャリア数に基づいて、UCIビットに対してレートマッチングを行ってもよい。また、ユーザ端末は、UCIシンボルをマッピングするサブキャリア数に基づいて、UCIシンボルに対して拡散及び/又は繰り返しを適用してもよい。
また、ユーザ端末は、参照信号に対して変調(デジタル変調)を行い、変調シンボルを直交するサブキャリア上にマッピングしてもよい。なお、当該参照信号の系列及び/又は配置パターンは、上位レイヤシグナリング及び/又は物理レイヤシグナリングされる情報(例えば、サブキャリア番号、シンボル番号、配置パターンのインデックスの少なくとも一つなど)により明示的に示されてもよいし、或いは、上位レイヤシグナリング及び/又は物理レイヤシグナリングされる情報(例えば、UE−ID及び/又はセルID)に基づいて黙示的に決定されてもよい。
図9は、本実施の形態に係る第1のUL制御チャネル領域における参照信号の多重例を示す図である。なお、図9では、各PRBは、12サブキャリアで構成されるものとするが、一例にすぎず、これに限られない。
図9に示すように、第1のUL制御チャネル領域内でユーザ端末に割り当てられる各PRBでは、参照信号とUCIシンボルとがサブキャリア単位で周波数分割多重されてもよい。なお、図9に示す参照信号の数及び配置位置は、一例にすぎず、これに限られない。
<第2のUL制御チャネル構成>
第2のUL制御チャネル構成のUL制御チャネルが配置される候補となるリソース領域(第2のUL制御チャネル領域)は、第1のUL制御チャネル領域よりも多い数(例えば、4以上)のシンボルを含んで構成される。なお、当該第2のUL制御チャネル領域は、サブフレーム内の全シンボルで構成されてもよいし、一部のシンボルで構成されてもよい。
また、第2のUL制御チャネル領域は、ユーザ端末が利用可能な周波数帯域(例えば、システム帯域(セル(CC)の帯域幅等ともいう)又はデータチャネルの割り当て領域など)の両端領域の所定数のPRBで構成されてもよい。このように、第2のUL制御チャネル領域を周波数方向に離散した複数のリソース領域を含んで構成することにより、UL制御チャネルに周波数ホッピングが適用されてもよい。
図10は、本実施の形態に係る第2のUL制御チャネル領域の一例を示す図である。第2のUL制御チャネル領域は、図10Aに示すように、ユーザ端末が利用可能な周波数帯域の両端領域の1PRBで構成されてもよいし、図10Bに示すように、当該周波数帯域の両端領域の2PRBで構成されてもよい。なお、図10A及び10Bは一例にすぎず、これに限られない。第2のUL制御チャネル領域は、当該周波数帯域の両端領域の3以上のPRBで構成されてもよい。
また、図10A及び10Bに示すように、第2のUL制御チャネル領域は、サブフレームの最後のシンボルから、第1のUL制御チャネル領域よりも多い数のシンボル(ここでは、12シンボル)で構成されてもよい。なお、図示しないが、第2のUL制御チャネル領域は、サブフレームの全てのシンボルで構成されてもよい。
図10A及び10Bにおいて、第2のUL制御チャネル領域は、上位レイヤシグナリング(例えば、RRCシグナリング、MACシグナリング)又はブロードキャスト情報(例えば、MIB及び/又はSIB)により準静的に設定されてもよいし、物理レイヤシグナリング(例えば、DL制御チャネル)により動的に設定されてもよいし、これらの少なくとも一つの組み合わせにより設定されてもよい。
具体的には、ユーザ端末は、上位レイヤシグナリング、ブロードキャスト情報、物理レイヤシグナリングの少なくとも一つにより、第2のUL制御チャネル領域に関する情報(第2のUL制御チャネル領域情報)を受信する。
当該第2のUL制御チャネル領域情報は、例えば、第2のUL制御チャネル領域のシンボル位置、シンボル数、割り当てPRB、割り当てPRB数の少なくとも一つなど、第2のUL制御チャネル領域を明示的に示す情報であってもよい。或いは、当該第2のUL制御チャネル領域情報は、セルID、UE−IDの少なくとも一つなど、第2のUL制御チャネル領域を黙示的に示す情報であってもよく、ユーザ端末自身で第2のUL制御チャネル領域が決定されてもよい。
また、図10A及び10Bにおいて、第2のUL制御チャネル領域は、同一のキャリア(セル、コンポーネントキャリア(CC))内で通信を行う複数のユーザ端末間で共通のリソース領域であってもよいし、ユーザ端末に個別のリソース領域であってもよい。
以下では、第2のUL制御チャネル領域が、当該複数のユーザ端末間で共通であるものとする。当該第2のUL制御チャネル領域内では、当該複数のユーザ端末それぞれのUCIが周波数分割多重(FDM)、時間分割多重(TDM)、符号分割多重(CDM)の少なくとも一つにより多重される。すなわち、各ユーザ端末のUCIは、第2のUL制御チャネル領域内の時間リソース、周波数リソース及び符号リソースの少なくとも一つを用いて送信される。
図11は、本実施の形態に係る第2のUL制御チャネル領域内のUCIの多重例を示す図である。図11A及び11Bでは、ユーザ端末(UE)1〜4に共通の第2のUL制御チャネル領域が示される。また、図11A及び11Bでは、第1のUL制御チャネル領域内の時間リソースがシンボルであり、周波数リソースがシンボルであり、符号リソースが直交符号(例えば、OCC)であるものとするが、これに限られない。
図11Aでは、第2のUL制御チャネル領域がユーザ端末1−4に利用可能な周波数帯域の両端の1PRBで構成される場合が示される。例えば、図11Aでは、ユーザ端末1のUCIには、他のユーザ端末と同一の1PRBが割り当てられ、他のユーザ端末とは異なる周波数ホッピングパターンが適用される。ユーザ端末2及び3には、同一の1PRBと同一の周波数ホッピングパターンが適用されるが、互いに異なる直交符号が割り当てられる。
このように、各ユーザ端末には、UCIの送信リソースとして、第2のUL制御チャネル領域内の時間リソース、周波数リソース、符号リソース及び周波数ホッピングパターンの少なくとも一つが割り当てられる。当該送信リソースは、上位レイヤシグナリング及び/又は物理レイヤシグナリングされる情報により明示的に示されてもよい。
例えば、図11Aにおいて、UCIの送信リソースを示す情報(例えば、PRBインデックス、直交符号のインデックス、周波数ホッピングパターンのインデックスなど)が、DCI(例えば、DLアサインメント又はULグラント)に含まれてもよい。或いは、当該送信リソースは、上位レイヤシグナリング及び/又は物理レイヤシグナリングされる情報(例えば、UE−ID、サブフレーム番号など)に基づいてユーザ端末において黙示的に決定されてもよい。
図11Bでは、第2のUL制御チャネル領域がユーザ端末1−4に利用可能な周波数帯域の両端の2PRBで構成される場合が示される。図11Bでも、図11Aで説明したように、第2のUL制御チャネル領域内で各ユーザ端末にUCIの送信リソースが割り当てられる。
図11Bに示すように、第2のUL制御チャネル領域が複数のPRBで構成される場合、PRB毎に異なるユーザ端末のUCIが多重されてもよいし、当該複数のPRB間で同一のユーザ端末(例えば、図11Bでは、ユーザ端末4)のUCIが多重されてもよい。
図11A及び11Bにおいて、第2のUL制御チャネル領域を構成する所定数のシンボル(ここでは、6シンボル)毎に周波数ホッピングが適用される。当該周波数ホッピングのパターンは、各ユーザ端末に固有であってもよいし(ユーザ端末に固有の情報に基づいて決定されてもよいし)、複数のユーザ端末に共通であってもよい(ユーザ端末に共通の情報(例えば、セルID、サブフレーム番号など)に基づいて決定されてもよい)。
以上のような第2のUL制御チャネル領域内でのUCIの送信には、DFT−S−OFDM方式が用いられてもよい。DFT−S−OFDM方式では、UCIは、時間領域で変調及び拡散され、参照信号(例えば、UCIの復調用参照信号(DM−RS))は、所定の時間リソース(例えば、シンボル)単位でUCIと時間分割多重されてもよい。
DFT−S−OFDM方式において、ユーザ端末は、UCIビットを符号化及び拡散し、符号化及び拡散後のビット列に対して変調(ディジタル変調)を行い、ブロック毎の拡散(ブロック毎のグループ化)を行ってもよい。
なお、ユーザ端末は、UCIビット列の末尾に、UE−IDやセルIDなどでスクランブルされたCRCビットを付加してから、符号化を行ってもよい。
また、ユーザ端末は、UCIを送信するサブキャリア数に基づいて、UCIビットに対してレートマッチングを行ってもよい。また、ユーザ端末は、UCIを送信するサブキャリア数に基づいて、UCIの変調シンボル(UCIシンボル)に対して拡散及び/又は繰り返しを適用してもよい。
また、ユーザ端末は、所定の方式(例えば、CAZAC(Constant Amplitude Zero Auto-Correlation)系列又はOFDM方式)を用いて参照信号を生成し、生成した参照信号とUCIシンボルとを時間多重してもよい。なお、当該参照信号の配置パターンは、上位レイヤシグナリング及び/又は物理レイヤシグナリングされる情報(例えば、サブキャリア番号、シンボル番号、配置パターンのインデックスの少なくとも一つなど)により明示的に示されてもよいし、或いは、上位レイヤシグナリング及び/又は物理レイヤシグナリングされる情報(例えば、UE−ID及び/又はセルID)に基づいて黙示的に決定されてもよい。
図12は、本実施の形態に係る第2のUL制御チャネル領域内の参照信号の多重例を示す図である。図12A及び12Bに示すように、第2のUL制御チャネル領域内でユーザ端末に割り当てられる各PRBでは、参照信号とUCIとがシンボル単位で時間分割多重されてもよい。
DFT−S−OFDM方式を用いて第2のUL制御チャネルを生成する場合、UCIに割り当てられるPRBの全サブキャリアにおいてUCIシンボルがマッピングされる。このた、図12A及び12Bでは、CP−OFDM方式のように(図9参照)、サブキャリア単位での参照信号とUCIとの周波数分割多重は行われない。なお、図12A及び12Bに示す参照信号の数及び配置位置は、一例にすぎず、これに限られない。
<第3のUL制御チャネル構成>
第3のUL制御チャネル構成のUL制御チャネルが配置される候補となるリソース領域(第3のUL制御チャネル領域)は、第1のUL制御チャネル領域よりも多い数(例えば、4以上)のシンボルを含んで構成される。なお、当該第3のUL制御チャネル領域は、サブフレーム内の全シンボルで構成されてもよいし、一部のシンボルで構成されてもよい。また、第3のUL制御チャネル領域は、第2のUL制御チャネル領域とシンボル数が同一であってもよいし、異なっていてもよい。
第3のUL制御チャネル領域は、第2のUL制御チャネル領域と同様に(例えば、図10A及び10Bに示すように)構成される。第3のUL制御チャネル領域は、上位レイヤシグナリング(例えば、RRCシグナリング、MACシグナリング)又はブロードキャスト情報(例えば、MIB及び/又はSIB)により準静的に設定されてもよいし、物理レイヤシグナリング(例えば、DL制御チャネル)により動的に設定されてもよいし、これらの少なくとも一つの組み合わせにより設定されてもよい。また、第3のUL制御チャネル領域は、複数のユーザ端末に共通であってもよいし、当該複数のユーザ端末に固有であってもよい。
また、第3のUL制御チャネル領域内では、第2のUL制御チャネル領域と同様に(例えば、図11A及び11Bに示すように)、各ユーザ端末には、UCIの送信リソースとして、第3のUL制御チャネル領域内の時間リソース、周波数リソース、符号リソース及び周波数ホッピングパターンの少なくとも一つが割り当てられる。当該送信リソースは、上位レイヤシグナリング及び/又は物理レイヤシグナリングされる情報により明示的に示されてもよい。或いは、当該送信リソースは、上位レイヤシグナリング及び/又は物理レイヤシグナリングされる情報に基づいてユーザ端末において黙示的に決定されてもよい。
なお、第2及び第3のUL制御チャネル領域が同一のサブフレーム内に設定される場合、第2及び第3のUL制御チャネル領域を構成するPRBは互いに異なる。
以上のような第3のUL制御チャネル領域では、第2のUL制御チャネル領域で用いられるDFT−S−OFDM方式の代わりに、CAZAC系列がUCIの送信に用いられる。具体的には、ユーザ端末は、UCIビットを符号化し、符号化ビットを所定の変調方式(例えば、BPSK又はQPSK)で変調し、変調したUCIシンボルを、CAZAC系列を用いて周波数方向に符号拡散して送信してもよい。
ここで、当該CAZAC系列は、各シンボルのPRB数(サブキャリア数)に対応し、当該CAZAC系列の系列長は、UCIに割り当てられるPRB内のサブキャリア数(例えば、図12Aでは、12)と等しい。
また、ユーザ端末は、直交拡散符号(例えば、Walsh符号)を用いてUCIシンボルを時間方向に符号拡散して送信してもよい。当該直交拡散符号の符号長は、第3のUL制御チャネル領域を構成するシンボル数のうち、参照信号がマッピングされないシンボル数と等しくともよい。例えば、第3のUL制御チャネル領域において6シンボル毎の周波数ホッピングが適用され、同じPRBあたり2シンボルに参照信号がマッピングされる場合(図12A及び12B参照)、当該直交拡散符号の系列長は4であってもよい。
また、ユーザ端末は、所定の方式(例えば、CAZAC系列又はOFDM方式)を用いて参照信号を生成し、生成した参照信号とUCIシンボルとを時間多重してもよい(例えば、図12参照)。なお、当該参照信号の配置パターンは、上位レイヤシグナリング及び/又は物理レイヤシグナリングされる情報(例えば、サブキャリア番号、シンボル番号、配置パターンのインデックスの少なくとも一つなど)により明示的に示されてもよいし、或いは、上位レイヤシグナリング及び/又は物理レイヤシグナリングされる情報(例えば、UE−ID及び/又はセルID)に基づいて黙示的に決定されてもよい。
(UL制御チャネル構成の選択制御)
次に、ユーザ端末におけるUL制御チャネル構成の選択制御について説明する。ユーザ端末は、複数のUL制御チャネル構成(例えば、第1〜第3のUL制御チャネル構成)の中から、UCIの送信に用いるUL制御チャネル構成を選択する。
具体的には、ユーザ端末は、無線基地局からの指示情報に基づいて、UL制御チャネル構成を選択する。例えば、ユーザ端末は、当該指示情報に基づいて、シンボル数が異なる複数のUL制御チャネル構成(例えば、第1のUL制御チャネル構成と、第2/第3のUL制御チャネル構成)から、UCIの送信に用いるUL制御チャネル構成を選択してもよい。
また、送信するUL制御チャネル構成に基づいて、送信するUCIを変更してもよい。例えば、第nサブフレームにおいて第1のUL制御チャネル構成でUCIを送信する場合、第n−x(xは0以上)サブフレームに割り当てられたDLデータチャネルに対する再送制御情報(ACK/NACK)を含むUCIを送信し、第nサブフレームにおいて第2/3のUL制御チャネル構成でUCIを送信する場合、第n−x(xは0以上)サブフレームに割り当てられたDLデータチャネルに対する再送制御情報(ACK/NACK)は含まないUCIを送信するものとしてもよい。第nサブフレームにおいて第2/3のUL制御チャネル構成でUCIを送信する場合、例えば第n−x−y(xは0以上、yは1以上)サブフレームに割り当てられたDLデータチャネルに対する再送制御情報(ACK/NACK)を含むUCIを送信することができる。
当該指示情報は、第1のUL制御チャネル構成を用いるか否かを示す1ビットの情報であってもよいし、UCIの送信に用いるUL制御チャネル構成を明示的に示す情報(例えば、UL制御チャネル構成の番号(インデックス)など)であってもよい。当該設定情報は、上位レイヤシグナリング、ブロードキャスト情報、物理レイヤシグナリングの少なくとも一つにより送信されればよい。例えば、上位レイヤシグナリング及び/又はブロードキャスト情報により指示情報を送信する場合、シンボル数が異なる複数のUL制御チャネル構成間の選択を準静的に行うことができる。
なお、初期アクセス手順など、特定のUL制御チャネル構成が設定されていない場合(設定される前)には、ユーザ端末は、第1のUL制御チャネル構成よりもシンボル数が多い第2/第3のUL制御チャネル構成を選択してもよい。これにより、初期アクセス手順などにおけるULカバレッジを確保できる。
或いは、初期アクセス手順など、特定のUL制御チャネルが設定されていない場合(設定される前)には、ユーザ端末は、第2/第3のUL制御チャネル構成よりもシンボル数が少ない第1のUL制御チャネル構成を選択してもよい。これにり、初期アクセス手順などにおけるULオーバヘッドを最小化できる。
また、ユーザ端末は、第1のUL制御チャネル構成よりもシンボル数が多い複数のUL制御チャネル構成(例えば、第2のUL制御チャネル構成と第3のUL制御チャネル構成)からUCIの送信に用いるUL制御チャネル構成を選択することもできる。具体的には、ユーザ端末は、UCIのビット数(ペイロード)に基づいて、当該複数のUL制御チャネル構成間での選択を行ってもよい。
例えば、ユーザ端末は、UCIのビット数が所定値(例えば、3ビット)以上である場合、第2のUL制御チャネル構成を選択し、当該UCIのビット数が所定値未満である場合、第3のUL制御チャネル構成を用いることを決定してもよい。
あるいは、ユーザ端末は、送信するUL制御チャネル構成に応じて、送信するUCIが所定のペイロードに収まるよう、UCIを種別や優先度に応じて選択的にドロップしてもよい。
例えば、ユーザ端末は、UCIのビット数が所定値(例えば、22ビット)以上であり、かつ第2のUL制御チャネル構成でのUCI送信を指示された場合、UCIビット数が所定値(例えば、22ビット)に収まるよう優先度の低いUCI種別・タイプ・インデックスをドロップし、それによって得られる所定値(例えば、22ビット)以内のUCIを指示された第2のUL制御チャネル構成で送信するものとしてもよい。
また、ユーザ端末は、第1及び/又は第2のUL制御チャネル構成を用いてUCI(例えば、HARQ−ACK)を送信する場合、UCIに、当該UCIの識別情報を含めてもよい。当該識別情報には、当該UCI(例えば、HARQ−ACK)を送信するユーザ端末の識別情報、当該UCIがどのサブフレームのどのセルのDLデータチャネルに対するHARQ−ACKであるかを示す情報(例えば、サブフレーム番号、セル(CC)インデックスなど)の少なくとも一つが含まれてもよい。これにより、非同期のHARQにおいても当該UCIに基づいて再送制御を適切に行うことができる。
また、ユーザ端末は、第3のUL制御チャネル構成を用いてUCI(例えば、HARQ−ACK)を送信する場合、一意に定まる所定タイミング(例えば、4サブフレーム前、4サブフレーム以前の最も直近のサブフレーム)のDLデータチャネルに対するHARQ−ACKをUCIとして送信してもよい。これにより、同期HARQによる再送制御を適切に行うことができる。
以上のように、本実施の形態では、複数のUL制御チャネル構成(例えば、シンボル数が異なる複数のUL制御チャネル構成)がサポートされる。このため、例えば、遅延削減に対する要求及び/又はスループットに対する要求が厳しいユーザ端末には、シンボル数が相対的に少ない第1のUL制御チャネル構成を選択し、カバレッジに対する要求が厳しいユーザ端末には、第1のUL制御チャネル構成よりもシンボル数が多い第2/第3のUL制御チャネル構成を選択できる。したがって、ユーザ端末は、要求条件に適するUL制御チャネルを用いて上りリンク制御情報(UCI)を送信できる。
(第2/第3のUL制御チャネル構成の参照信号構成)
第2/第3のUL制御チャネル構成の参照信号の他の構成例について説明する。以上の本実施の形態では、サブフレームの最初の所定数のシンボルにDL制御チャネルが配置されるサブフレームを想定して、第2/第3のUL制御チャネル構成を説明した。
一方、DL制御チャネルが配置されず、ULデータチャネル及び/又はUL制御チャネルが配置されるサブフレームも想定される。DL制御チャネルが配置されないサブフレームでは、第2/第3のUL制御チャネル領域は、サブフレームの全シンボルを含んで構成されてもよい。
第2/第3のUL制御チャネル構成がサブフレームの全シンボルを含んで構成される場合、サブフレームの一部のシンボルを含んで構成される第2/第3のUL制御チャネル構成と参照信号の配置が共通化されてもよいし(図13)、共通化されなくともよい(図14)。このように、第2/第3のUL制御チャネル構成の参照信号の配置は、第2/第3のUL制御チャネル構成で用いられるシンボル数に係わらず共通(固定)であってもよいし、当該シンボル数に応じて変更されてもよい。
図13は、本実施の形態に係る参照信号の配置の共通化の一例を示す図である。図13A及び13Bでは、第2/第3のUL制御チャネル領域が、サブフレームの全シンボルを含んで構成される。図13A及び13Bに示される第2/第3のUL制御チャネル領域において、参照信号は、図12A及び12Bに示される第2/第3のUL制御チャネル領域と同一のシンボルに配置される。すなわち、第2/第3のUL制御チャネル領域を構成するシンボル数に関係なく、同一のシンボルに参照信号が配置される。
図13A及び13Bに示すように、第2/第3のUL制御チャネル領域を構成するシンボル数に関係なく、参照信号を配置するシンボルの数及び/又は位置を固定とすることで、セル間干渉のランダム化を容易に行うことができる。
図14は、本実施の形態に係る参照信号の異なる配置の一例を示す図である。図14A及び14Bでは、第2/第3のUL制御チャネル領域が、サブフレームの全シンボルを含んで構成される。図14A及び14Bに示される第2/第3のUL制御チャネル領域において、参照信号は、図12A及び12Bに示される第2/第3のUL制御チャネル領域と少なくとも一つが異なるシンボルに配置される。
例えば、図12A及び12Bでは、シンボル3、6、9、12に参照信号が配置される。一方、図14A及び14Bでは、シンボル1、2、5、6、9、12に参照信号が配置される。このように、図14A及び14Bの参照信号が配置シンボルは、図12A及び12Bの参照信号の配置シンボルと一部が重複するが、重複しないシンボルにも参照信号が配置される。
このように、第2/第3のUL制御チャネル領域を構成するシンボル数に応じて、参照信号を配置するシンボルの数が変更されてもよい。図14A及び14Bに示すように、第2/第3のUL制御チャネル領域を構成するシンボル数に応じて参照信号を配置するシンボルの数及び/又は位置を適応的に制御することで、当該参照信号を用いたチャネル推定精度を向上させることができる。
(無線通信システム)
以下、本実施の形態に係る無線通信システムの構成について説明する。この無線通信システムでは、上記各態様に係る無線通信方法が適用される。なお、上記各態様に係る無線通信方法は、それぞれ単独で適用されてもよいし、組み合わせて適用されてもよい。
図15は、本実施の形態に係る無線通信システムの概略構成の一例を示す図である。無線通信システム1では、LTEシステムのシステム帯域幅(例えば、20MHz)を1単位とする複数の基本周波数ブロック(コンポーネントキャリア)を一体としたキャリアアグリゲーション(CA)及び/又はデュアルコネクティビティ(DC)を適用することができる。なお、無線通信システム1は、SUPER 3G、LTE−A(LTE−Advanced)、IMT−Advanced、4G、5G、FRA(Future Radio Access)、NR(New RAT:New Radio Access Technology)などと呼ばれても良い。
図15に示す無線通信システム1は、マクロセルC1を形成する無線基地局11と、マクロセルC1内に配置され、マクロセルC1よりも狭いスモールセルC2を形成する無線基地局12a〜12cとを備えている。また、マクロセルC1及び各スモールセルC2には、ユーザ端末20が配置されている。セル間及び/又はセル内で異なるニューメロロジーが適用される構成としてもよい。
ユーザ端末20は、無線基地局11及び無線基地局12の双方に接続することができる。ユーザ端末20は、異なる周波数を用いるマクロセルC1とスモールセルC2を、CA又はDCにより同時に使用することが想定される。また、ユーザ端末20は、複数のセル(CC)(例えば、2個以上のCC)を用いてCA又はDCを適用することができる。また、ユーザ端末は、複数のセルとしてライセンスバンドCCとアンライセンスバンドCCを利用することができる。
また、ユーザ端末20は、各セルで、時分割複信(TDD:Time Division Duplex)又は周波数分割複信(FDD:Frequency Division Duplex)を用いて通信を行うことができる。TDDのセル、FDDのセルは、それぞれ、TDDキャリア(フレーム構成タイプ2)、FDDキャリア(フレーム構成タイプ1)等と呼ばれてもよい。
また、各セル(キャリア)では、単一のニューメロロジーが適用されてもよいし、複数の異なるニューメロロジーが適用されてもよい。
ユーザ端末20と無線基地局11との間は、相対的に低い周波数帯域(例えば、2GHz)で帯域幅が狭いキャリア(既存キャリア、Legacy carrierなどと呼ばれる)を用いて通信を行うことができる。一方、ユーザ端末20と無線基地局12との間は、相対的に高い周波数帯域(例えば、3.5GHz、5GHz、30〜70GHzなど)で帯域幅が広いキャリアが用いられてもよいし、無線基地局11との間と同じキャリアが用いられてもよい。なお、各無線基地局が利用する周波数帯域の構成はこれに限られない。
無線基地局11と無線基地局12との間(又は、2つの無線基地局12間)は、有線接続(例えば、CPRI(Common Public Radio Interface)に準拠した光ファイバ、X2インターフェースなど)又は無線接続する構成とすることができる。
無線基地局11及び各無線基地局12は、それぞれ上位局装置30に接続され、上位局装置30を介してコアネットワーク40に接続される。なお、上位局装置30には、例えば、アクセスゲートウェイ装置、無線ネットワークコントローラ(RNC)、モビリティマネジメントエンティティ(MME)などが含まれるが、これに限定されるものではない。また、各無線基地局12は、無線基地局11を介して上位局装置30に接続されてもよい。
なお、無線基地局11は、相対的に広いカバレッジを有する無線基地局であり、マクロ基地局、集約ノード、eNB(eNodeB)、送受信ポイント、などと呼ばれてもよい。また、無線基地局12は、局所的なカバレッジを有する無線基地局であり、スモール基地局、マイクロ基地局、ピコ基地局、フェムト基地局、HeNB(Home eNodeB)、RRH(Remote Radio Head)、送受信ポイントなどと呼ばれてもよい。以下、無線基地局11及び12を区別しない場合は、無線基地局10と総称する。
各ユーザ端末20は、LTE、LTE−Aなどの各種通信方式に対応した端末であり、移動通信端末だけでなく固定通信端末を含んでもよい。また、ユーザ端末20は、他のユーザ端末20との間で端末間通信(D2D)を行うことができる。
無線通信システム1においては、無線アクセス方式として、下りリンク(DL)にOFDMA(直交周波数分割多元接続)が適用でき、上りリンク(UL)にSC−FDMA(シングルキャリア−周波数分割多元接続)が適用できる。OFDMAは、周波数帯域を複数の狭い周波数帯域(サブキャリア)に分割し、各サブキャリアにデータをマッピングして通信を行うマルチキャリア伝送方式である。SC−FDMAは、システム帯域幅を端末毎に1つ又は連続したリソースブロックからなる帯域に分割し、複数の端末が互いに異なる帯域を用いることで、端末間の干渉を低減するシングルキャリア伝送方式である。なお、上り及び下りの無線アクセス方式は、これらの組み合わせに限られず、ULでOFDMAが用いられてもよい。
無線通信システム1では、DLチャネルとして、各ユーザ端末20で共有されるDL共有チャネル(PDSCH:Physical Downlink Shared Channel、DLデータチャネル等ともいう)、ブロードキャストチャネル(PBCH:Physical Broadcast Channel)、L1/L2制御チャネルなどが用いられる。PDSCHにより、ユーザデータや上位レイヤ制御情報、SIB(System Information Block)などが伝送される。また、PBCHにより、MIB(Master Information Block)が伝送される。
L1/L2制御チャネルは、DL制御チャネル(PDCCH(Physical Downlink Control Channel)、EPDCCH(Enhanced Physical Downlink Control Channel))、PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel)、PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel)などを含む。PDCCHにより、PDSCH及びPUSCHのスケジューリング情報を含む下り制御情報(DCI:Downlink Control Information)などが伝送される。PCFICHにより、PDCCHに用いるOFDMシンボル数が伝送される。EPDCCHは、PDSCHと周波数分割多重され、PDCCHと同様にDCIなどの伝送に用いられる。PHICH、PDCCH、EPDCCHの少なくとも一つにより、PUSCHに対するHARQの再送指示情報(ACK/NACK)を伝送できる。
無線通信システム1では、ULチャネルとして、各ユーザ端末20で共有されるUL共有チャネル(PUSCH:Physical Uplink Shared Channel、ULデータチャネル等ともいう)、UL制御チャネル(PUCCH:Physical Uplink Control Channel)、ランダムアクセスチャネル(PRACH:Physical Random Access Channel)などが用いられる。PUSCHにより、ユーザデータ、上位レイヤ制御情報が伝送される。DL信号の再送制御情報(A/N)やチャネル状態情報(CSI)などの少なくとも一つを含む上り制御情報(UCI:Uplink Control Information)は、PUSCH又はPUCCHにより、伝送される。PRACHにより、セルとの接続確立のためのランダムアクセスプリアンブルを伝送できる。
<無線基地局>
図16は、本実施の形態に係る無線基地局の全体構成の一例を示す図である。無線基地局10は、複数の送受信アンテナ101と、アンプ部102と、送受信部103と、ベースバンド信号処理部104と、呼処理部105と、伝送路インターフェース106とを備えている。なお、送受信アンテナ101、アンプ部102、送受信部103は、それぞれ1つ以上を含むように構成されてもよい。
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送受信部103に転送される。また、下り制御信号に関しても、チャネル符号化や逆高速フーリエ変換などの送信処理が行われて、送受信部103に転送される。
送受信部103は、ベースバンド信号処理部104からアンテナ毎にプリコーディングして出力されたベースバンド信号を無線周波数帯に変換して送信する。送受信部103で周波数変換された無線周波数信号は、アンプ部102により増幅され、送受信アンテナ101から送信される。
本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるトランスミッター/レシーバー、送受信回路又は送受信装置から構成することができる。なお、送受信部103は、一体の送受信部として構成されてもよいし、送信部及び受信部から構成されてもよい。
一方、UL信号については、送受信アンテナ101で受信された無線周波数信号がアンプ部102で増幅される。送受信部103はアンプ部102で増幅されたUL信号を受信する。送受信部103は、受信信号をベースバンド信号に周波数変換して、ベースバンド信号処理部104に出力する。
ベースバンド信号処理部104では、入力されたUL信号に含まれるULデータに対して、高速フーリエ変換(FFT:Fast Fourier Transform)処理、逆離散フーリエ変換(IDFT:Inverse Discrete Fourier Transform)処理、誤り訂正復号、MAC再送制御の受信処理、RLCレイヤ及びPDCPレイヤの受信処理がなされ、伝送路インターフェース106を介して上位局装置30に転送される。呼処理部105は、通信チャネルの設定や解放などの呼処理や、無線基地局10の状態管理や、無線リソースの管理を行う。
伝送路インターフェース106は、所定のインターフェースを介して、上位局装置30と信号を送受信する。また、伝送路インターフェース106は、基地局間インターフェース(例えば、CPRI(Common Public Radio Interface)に準拠した光ファイバ、X2インターフェース)を介して隣接無線基地局10と信号を送受信(バックホールシグナリング)してもよい。
また、送受信部103は、ニューメロロジーが異なる複数のユーザ端末20に対してDL信号(DLデータ信号、DL制御信号、DL参照信号の少なくとも一つを含む)を送信し、当該複数のユーザ端末20からのUL信号(ULデータ信号、UL制御信号、UL参照信号の少なくとも一つを含む)を受信する。
また、送受信部103は、ULデータチャネル(例えば、PUSCH)又はUL制御チャネル(例えば、PUCCH)を用いて、ユーザ端末20からのUCIを受信する。当該UCIは、DLデータチャネル(例えば、PDSCH)のHARQ−ACK、CSI、SRの少なくとも一つを含む。
また、送受信部103は、各UL制御チャネル構成のUL制御チャネルが配置される候補となるリソース領域に関する情報(例えば、第1〜第3のUL制御チャネル領域情報)及び/又はUL制御チャネル構成の選択に用いられる指示情報を送信してもよい。
図17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17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17に示すように、ベースバンド信号処理部104は、制御部301と、送信信号生成部302と、マッピング部303と、受信信号処理部304と、測定部305とを備えている。
制御部301は、無線基地局10全体の制御を実施する。制御部301は、例えば、送信信号生成部302によるDL信号の生成や、マッピング部303によるDL信号のマッピング、受信信号処理部304によるUL信号の受信処理(例えば、復調など)、測定部305による測定を制御する。
具体的には、制御部301は、ユーザ端末20のスケジューリングを行う。具体的には、制御部301は、ユーザ端末20からのUCIに基づいて、DLデータチャネル及び/又はULデータチャネルのスケジューリング及び/又は再送制御を行ってもよい。
また、制御部301は、複数のUL制御チャネル構成の中から、ユーザ端末20からのUCIの送信に用いるUL制御チャネル構成を選択し、選択したUL制御チャネル構成を指示する指示情報を送信するように制御してもよい。当該複数のUL制御チャネル構成には、上述の第1のUL制御チャネル構成、第2/第3のUL制御チャネル構成が含まれる。
制御部301は、各UL制御チャネル構成のUL制御チャネルが配置される候補となるリソース領域(例えば、第1〜第3のUL制御チャネル領域)を設定し、当該リソース領域に関する情報(例えば、第1〜第3のUL制御チャネル領域情報)を送信するように制御してもよい。
制御部301は、各UL制御チャネル構成に基づいて、ユーザ端末20からのUCIの受信処理を行うように、受信信号処理部304を制御してもよい。
制御部301は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるコントローラ、制御回路又は制御装置から構成することができる。
送信信号生成部302は、制御部301からの指示に基づいて、DL信号(DLデータ信号、DL制御信号、DL参照信号を含む)を生成して、マッピング部303に出力する。
送信信号生成部302は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明される信号生成器、信号生成回路又は信号生成装置とすることができる。
マッピング部303は、制御部301からの指示に基づいて、送信信号生成部302で生成されたDL信号を、所定の無線リソースにマッピングして、送受信部103に出力する。マッピング部303は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるマッパー、マッピング回路又はマッピング装置とすることができる。
受信信号処理部304は、ユーザ端末20から送信されるUL信号(例えば、ULデータ信号、UL制御信号、UL参照信号を含む)に対して、受信処理(例えば、デマッピング、復調、復号など)を行う。具体的には、受信信号処理部304は、受信信号や、受信処理後の信号を、測定部305に出力してもよい。また、受信信号処理部304は、制御部301から指示されるUL制御チャネル構成に基づいて、UCIの受信処理を行う。
測定部305は、受信した信号に関する測定を実施する。測定部305は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明される測定器、測定回路又は測定装置から構成することができる。
測定部305は、例えば、UL参照信号の受信電力(例えば、RSRP(Reference Signal Received Power))及び/又は受信品質(例えば、RSRQ(Reference Signal Received Quality))に基づいて、ULのチャネル品質を測定してもよい。測定結果は、制御部301に出力されてもよい。
<ユーザ端末>
図18は、本実施の形態に係るユーザ端末の全体構成の一例を示す図である。ユーザ端末20は、MIMO伝送のための複数の送受信アンテナ201と、アンプ部202と、送受信部203と、ベースバンド信号処理部204と、アプリケーション部205と、を備えている。
複数の送受信アンテナ201で受信された無線周波数信号は、それぞれアンプ部202で増幅される。各送受信部203はアンプ部202で増幅されたDL信号を受信する。送受信部203は、受信信号をベースバンド信号に周波数変換して、ベースバンド信号処理部204に出力する。
ベースバンド信号処理部204は、入力されたベースバンド信号に対して、FFT処理や、誤り訂正復号、再送制御の受信処理などを行う。DLデータは、アプリケーション部205に転送される。アプリケーション部205は、物理レイヤやMACレイヤより上位のレイヤに関する処理などを行う。また、ブロードキャスト情報もアプリケーション部205に転送される。
一方、ULデータについては、アプリケーション部205からベースバンド信号処理部204に入力される。ベースバンド信号処理部204では、再送制御の送信処理(例えば、HARQの送信処理)や、チャネル符号化、レートマッチング、パンクチャ、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。UCIについても、チャネル符号化、レートマッチング、パンクチャ、DFT処理、IFFT処理の少なくとも一つが行われて各送受信部203に転送される。
送受信部203は、ベースバンド信号処理部204から出力されたベースバンド信号を無線周波数帯に変換して送信する。送受信部203で周波数変換された無線周波数信号は、アンプ部202により増幅され、送受信アンテナ201から送信される。
また、送受信部203は、ユーザ端末20に設定されたニューメロロジーのDL信号(DLデータ信号、DL制御信号、DL参照信号を含む)を受信し、当該ニューメロロジーのUL信号(ULデータ信号、UL制御信号、UL参照信号を含む)を送信する。
また、送受信部203は、ULデータチャネル(例えば、PUSCH)又はUL制御チャネル(例えば、PUCCH)を用いて、無線基地局10に対して、UCIを送信する。また、送受信部203は、各UL制御チャネル構成のUL制御チャネルが配置される候補となるリソース領域に関する情報(例えば、第1〜第3のUL制御チャネル領域情報)及び/又はUL制御チャネル構成の選択に用いられる指示情報を送信してもよい。
送受信部203は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるトランスミッター/レシーバー、送受信回路又は送受信装置とすることができる。また、送受信部203は、一体の送受信部として構成されてもよいし、送信部及び受信部から構成されてもよい。
図19は、本実施の形態に係るユーザ端末の機能構成の一例を示す図である。なお、図19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19に示すように、ユーザ端末20が有するベースバンド信号処理部204は、制御部401と、送信信号生成部402と、マッピング部403と、受信信号処理部404と、測定部405と、を備えている。
制御部401は、ユーザ端末20全体の制御を実施する。制御部401は、例えば、送信信号生成部402によるUL信号の生成や、マッピング部403によるUL信号のマッピング、受信信号処理部404によるDL信号の受信処理、測定部405による測定を制御する。
また、制御部401は、複数のUL制御チャネル構成の中から、ユーザ端末20からのUCIの送信に用いるUL制御チャネル構成を選択する。例えば、制御部401は、無線基地局10からの指示情報に基づいて、UL制御チャネル構成を選択してもよい。当該複数のUL制御チャネル構成には、上述の第1のUL制御チャネル構成、第2/第3のUL制御チャネル構成が含まれる。
また、制御部401は、選択されたUL制御チャネル構成のUL制御チャネルが配置される候補となるリソース領域(例えば、第1〜第3のUL制御チャネル領域)を設定する。当該リソース領域は、上位レイヤシグナリング及び/又は物理レイヤシグナリングされる情報により明示的に示されてもよいし、黙示的に設定されてもよい。
また、制御部401は、当該リソース領域内のUCIの送信リソースとして、当該リソース領域内の時間リソース、周波数リソース、符号リソース、周波数ホッピングパターンの少なくとも一つを決定する。当該送信リソースは、上位レイヤシグナリング及び/又は物理レイヤシグナリングされる情報により明示的に示されてもよいし、黙示的に決定されてもよい。
また、制御部401は、UCIの生成及び/又は送信を制御する。具体的には、制御部401は、選択されたUL制御チャネル構成に基づいて、送信するUCIを変更してもよい。例えば、制御部401は、選択されたUL制御チャネル構成に基づいて、UCIにDLデータチャネルに対する再送制御情報(ACK/NACK)を含めるか否かを決定してもよい。また、制御部401は、DLデータチャネルが送信されたサブフレーム(例えば、第n−xサブフレーム、又は、第n−x−yサブフレームなど)に基づいて、UCIに当該DLデータチャネルに対する再送制御情報を含めるか否かを決定してもよい。
また、制御部401は、選択されたUL制御チャネル構成に基づいて、UCIの少なくとも一部をドロップするよう制御してもよい。具体的には、制御部401は、UCIの種別(例えば、ACK/NACK、CSI又はSRなど)、タイプ、インデックス、優先度の少なくとも一つに応じて、選択されたUL制御チャネル構成のペイロードに収まるように、UCIの少なくとも一部をドロップしてもよい。
制御部401は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるコントローラ、制御回路又は制御装置から構成することができる。
送信信号生成部402は、制御部401からの指示に基づいて、UL信号(ULデータ信号、UL制御信号、UL参照信号、UCIを含む)を生成(例えば、符号化、レートマッチング、パンクチャ、変調など)して、マッピング部403に出力する。送信信号生成部402は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明される信号生成器、信号生成回路又は信号生成装置とすることができる。
マッピング部403は、制御部401からの指示に基づいて、送信信号生成部402で生成されたUL信号を無線リソースにマッピングして、送受信部203へ出力する。マッピング部403は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるマッパー、マッピング回路又はマッピング装置とすることができる。
受信信号処理部404は、DL信号(DLデータ信号、スケジューリング情報、DL制御信号、DL参照信号)に対して、受信処理(例えば、デマッピング、復調、復号など)を行う。受信信号処理部404は、無線基地局10から受信した情報を、制御部401に出力する。受信信号処理部404は、例えば、報知情報、システム情報、RRCシグナリングなどの上位レイヤシグナリングによる上位レイヤ制御情報、物理レイヤ制御情報(L1/L2制御情報)などを、制御部401に出力する。
受信信号処理部404は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明される信号処理器、信号処理回路又は信号処理装置から構成することができる。また、受信信号処理部404は、本発明に係る受信部を構成することができる。
測定部405は、無線基地局10からの参照信号(例えば、CSI−RS)に基づいて、チャネル状態を測定し、測定結果を制御部401に出力する。なお、チャネル状態の測定は、CC毎に行われてもよい。
測定部405は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明される信号処理器、信号処理回路又は信号処理装置、並びに、測定器、測定回路又は測定装置から構成することができる。
<ハードウェア構成>
なお、上記実施形態の説明に用いたブロック図は、機能単位のブロックを示している。これらの機能ブロック(構成部)は、ハードウェア及び/又はソフトウェアの任意の組み合わせによって実現される。また、各機能ブロックの実現手段は特に限定されない。すなわち、各機能ブロックは、物理的及び/又は論理的に結合した1つの装置により実現されてもよいし、物理的及び/又は論理的に分離した2つ以上の装置を直接的及び/又は間接的に(例えば、有線及び/又は無線)で接続し、これら複数の装置により実現されてもよい。
例えば、本発明の一実施形態における無線基地局、ユーザ端末などは、本発明の無線通信方法の処理を行うコンピュータとして機能してもよい。図20は、本発明の一実施形態に係る無線基地局及びユーザ端末のハードウェア構成の一例を示す図である。上述の無線基地局10及びユーザ端末20は、物理的には、プロセッサ1001、メモリ1002、ストレージ1003、通信装置1004、入力装置1005、出力装置1006、バス1007などを含むコンピュータ装置として構成されてもよい。
なお、以下の説明では、「装置」という文言は、回路、デバイス、ユニットなどに読み替えることができる。無線基地局10及びユーザ端末20のハードウェア構成は、図に示した各装置を1つ又は複数含むように構成されてもよいし、一部の装置を含まずに構成されてもよい。
例えば、プロセッサ1001は1つだけ図示されているが、複数のプロセッサがあってもよい。また、処理は、1のプロセッサで実行されてもよいし、処理が同時に、逐次に、又はその他の手法で、1以上のプロセッサで実行されてもよい。なお、プロセッサ1001は、1以上のチップで実装されてもよい。
無線基地局10及びユーザ端末20における各機能は、例えば、プロセッサ1001、メモリ1002などのハードウェア上に所定のソフトウェア(プログラム)を読み込ませることで、プロセッサ1001が演算を行い、通信装置1004による通信や、メモリ1002及びストレージ1003におけるデータの読み出し及び/又は書き込みを制御することで実現される。
プロセッサ1001は、例えば、オペレーティングシステムを動作させてコンピュータ全体を制御する。プロセッサ1001は、周辺装置とのインターフェース、制御装置、演算装置、レジスタなどを含む中央処理装置(CPU:Central Processing Unit)で構成されてもよい。例えば、上述のベースバンド信号処理部104(204)、呼処理部105などは、プロセッサ1001で実現されてもよい。
また、プロセッサ1001は、プログラム(プログラムコード)、ソフトウェアモジュール、データなどを、ストレージ1003及び/又は通信装置1004からメモリ1002に読み出し、これらに従って各種の処理を実行する。プログラムとしては、上述の実施形態で説明した動作の少なくとも一部をコンピュータに実行させるプログラムが用いられる。例えば、ユーザ端末20の制御部401は、メモリ1002に格納され、プロセッサ1001で動作する制御プログラムによって実現されてもよく、他の機能ブロックについても同様に実現されてもよい。
メモリ1002は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であり、例えば、ROM(Read Only Memory)、EPROM(Erasable Programmable ROM)、EEPROM(Electrically EPROM)、RAM(Random Access Memory)、その他の適切な記憶媒体の少なくとも1つで構成されてもよい。メモリ1002は、レジスタ、キャッシュ、メインメモリ(主記憶装置)などと呼ばれてもよい。メモリ1002は、本発明の一実施形態に係る無線通信方法を実施するために実行可能なプログラム(プログラムコード)、ソフトウェアモジュールなどを保存することができる。
ストレージ1003は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であり、例えば、フレキシブルディスク、フロッピー(登録商標)ディスク、光磁気ディスク(例えば、コンパクトディスク(CD−ROM(Compact Disc ROM)など)、デジタル多用途ディスク、Blu−ray(登録商標)ディスク)、リムーバブルディスク、ハードディスクドライブ、スマートカード、フラッシュメモリデバイス(例えば、カード、スティック、キードライブ)、磁気ストライプ、データベース、サーバ、その他の適切な記憶媒体の少なくとも1つで構成されてもよい。ストレージ1003は、補助記憶装置と呼ばれてもよい。
通信装置1004は、有線及び/又は無線ネットワークを介してコンピュータ間の通信を行うためのハードウェア(送受信デバイス)であり、例えばネットワークデバイス、ネットワークコントローラ、ネットワークカード、通信モジュールなどともいう。通信装置1004は、例えば周波数分割複信(FDD:Frequency Division Duplex)及び/又は時分割複信(TDD:Time Division Duplex)を実現するために、高周波スイッチ、デュプレクサ、フィルタ、周波数シンセサイザなどを含んで構成されてもよい。例えば、上述の送受信アンテナ101(201)、アンプ部102(202)、送受信部103(203)、伝送路インターフェース106などは、通信装置1004で実現されてもよい。
入力装置1005は、外部からの入力を受け付ける入力デバイス(例えば、キーボード、マウス、マイクロフォン、スイッチ、ボタン、センサなど)である。出力装置1006は、外部への出力を実施する出力デバイス(例えば、ディスプレイ、スピーカー、LED(Light Emitting Diode)ランプなど)である。なお、入力装置1005及び出力装置1006は、一体となった構成(例えば、タッチパネル)であってもよい。
また、プロセッサ1001やメモリ1002などの各装置は、情報を通信するためのバス1007で接続される。バス1007は、単一のバスで構成されてもよいし、装置間で異なるバスで構成されてもよい。
また、無線基地局10及びユーザ端末20は、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ(DSP:Digital Signal Processor)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、PLD(Programmable Logic Device)、FPGA(Field Programmable Gate Array)などのハードウェアを含んで構成されてもよく、当該ハードウェアにより、各機能ブロックの一部又は全てが実現されてもよい。例えば、プロセッサ1001は、これらのハードウェアの少なくとも1つで実装されてもよい。
(変形例)
なお、本明細書で説明した用語及び/又は本明細書の理解に必要な用語については、同一の又は類似する意味を有する用語と置き換えてもよい。例えば、チャネル及び/又はシンボルは信号(シグナリング)であってもよい。また、信号はメッセージであってもよい。参照信号は、RS(Reference Signal)と略称することもでき、適用される標準によってパイロット(Pilot)、パイロット信号などと呼ばれてもよい。また、コンポーネントキャリア(CC:Component Carrier)は、セル、周波数キャリア、キャリア周波数などと呼ばれてもよい。
また、無線フレームは、時間領域において1つ又は複数の期間(フレーム)で構成されてもよい。無線フレームを構成する当該1つ又は複数の各期間(フレーム)は、サブフレームと呼ばれてもよい。さらに、サブフレームは、時間領域において1つ又は複数のスロットで構成されてもよい。さらに、スロットは、時間領域において1つ又は複数のシンボル(OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)シンボル、SC−FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access)シンボルなど)で構成されてもよい。
無線フレーム、サブフレーム、スロット及びシンボルは、いずれも信号を伝送する際の時間単位を表す。無線フレーム、サブフレーム、スロット及びシンボルは、それぞれに対応する別の呼称が用いられてもよい。例えば、1サブフレームは送信時間間隔(TTI:Transmission Time Interval)と呼ばれてもよいし、複数の連続したサブフレームがTTIと呼ばれてよいし、1スロットがTTIと呼ばれてもよい。つまり、サブフレームやTTIは、既存のLTEにおけるサブフレーム(1ms)であってもよいし、1msより短い期間(例えば、1−13シンボル)であってもよいし、1msより長い期間であってもよい。
ここで、TTIは、例えば、無線通信におけるスケジューリングの最小時間単位のことをいう。例えば、LTEシステムでは、無線基地局が各ユーザ端末に対して、無線リソース(各ユーザ端末において使用することが可能な周波数帯域幅や送信電力など)を、TTI単位で割り当てるスケジューリングを行う。なお、TTIの定義はこれに限られない。TTIは、チャネル符号化されたデータパケット(トランスポートブロック)の送信時間単位であってもよいし、スケジューリングやリンクアダプテーションなどの処理単位となってもよい。
1msの時間長を有するTTIは、通常TTI(LTE Rel.8−12におけるTTI)、ノーマルTTI、ロングTTI、通常サブフレーム、ノーマルサブフレーム、又はロングサブフレームなどと呼ばれてもよい。通常TTIより短いTTIは、短縮TTI、ショートTTI、短縮サブフレーム、又はショートサブフレームなどと呼ばれてもよい。
リソースブロック(RB:Resource Block)は、時間領域及び周波数領域のリソース割当単位であり、周波数領域において、1つ又は複数個の連続した副搬送波(サブキャリア(subcarrier))を含んでもよい。また、RBは、時間領域において、1つ又は複数個のシンボルを含んでもよく、1スロット、1サブフレーム又は1TTIの長さであってもよい。1TTI、1サブフレームは、それぞれ1つ又は複数のリソースブロックで構成されてもよい。なお、RBは、物理リソースブロック(PRB:Physical RB)、PRBペア、RBペアなどと呼ばれてもよい。
また、リソースブロックは、1つ又は複数のリソースエレメント(RE:Resource Element)で構成されてもよい。例えば、1REは、1サブキャリア及び1シンボルの無線リソース領域であってもよい。
なお、上述した無線フレーム、サブフレーム、スロット及びシンボルなどの構造は例示に過ぎない。例えば、無線フレームに含まれるサブフレームの数、サブフレームに含まれるスロットの数、スロットに含まれるシンボル及びRBの数、RBに含まれるサブキャリアの数、並びにTTI内のシンボル数、シンボル長、サイクリックプレフィックス(CP:Cyclic Prefix)長などの構成は、様々に変更することができる。
また、本明細書で説明した情報、パラメータなどは、絶対値で表されてもよいし、所定の値からの相対値で表されてもよいし、対応する別の情報で表されてもよい。例えば、無線リソースは、所定のインデックスで指示されるものであってもよい。さらに、これらのパラメータを使用する数式などは、本明細書で明示的に開示したものと異なってもよい。
本明細書においてパラメータなどに使用する名称は、いかなる点においても限定的なものではない。例えば、様々なチャネル(PUCCH(Physical Uplink Control Channel)、PDCCH(Physical Downlink Control Channel)など)及び情報要素は、あらゆる好適な名称によって識別できるので、これらの様々なチャネル及び情報要素に割り当てている様々な名称は、いかなる点においても限定的なものではない。
本明細書で説明した情報、信号などは、様々な異なる技術のいずれかを使用して表されてもよい。例えば、上記の説明全体に渡って言及され得るデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、チップなどは、電圧、電流、電磁波、磁界若しくは磁性粒子、光場若しくは光子、又はこれらの任意の組み合わせによって表されてもよい。
また、情報、信号などは、上位レイヤから下位レイヤ、及び/又は下位レイヤから上位レイヤへ出力され得る。情報、信号などは、複数のネットワークノードを介して入出力されてもよい。
入出力された情報、信号などは、特定の場所(例えば、メモリ)に保存されてもよいし、管理テーブルで管理してもよい。入出力される情報、信号などは、上書き、更新又は追記をされ得る。出力された情報、信号などは、削除されてもよい。入力された情報、信号などは、他の装置へ送信されてもよい。
情報の通知は、本明細書で説明した態様/実施形態に限られず、他の方法で行われてもよい。例えば、情報の通知は、物理レイヤシグナリング(例えば、下り制御情報(DCI:Downlink Control Information)、上り制御情報(UCI:Uplink Control Information))、上位レイヤシグナリング(例えば、RRC(Radio Resource Control)シグナリング、ブロードキャスト情報(マスタ情報ブロック(MIB:Master Information Block)、システム情報ブロック(SIB:System Information Block)など)、MAC(Medium Access Control)シグナリング)、その他の信号又はこれらの組み合わせによって実施されてもよい。
なお、物理レイヤシグナリングは、L1/L2(Layer 1/Layer 2)制御情報(L1/L2制御信号)、L1制御情報(L1制御信号)などと呼ばれてもよい。また、RRCシグナリングは、RRCメッセージと呼ばれてもよく、例えば、RRC接続セットアップ(RRCConnectionSetup)メッセージ、RRC接続再構成(RRCConnectionReconfiguration)メッセージなどであってもよい。また、MACシグナリングは、例えば、MAC制御要素(MAC CE(Control Element))で通知されてもよい。
また、所定の情報の通知(例えば、「Xであること」の通知)は、明示的に行うものに限られず、暗示的に(例えば、当該所定の情報の通知を行わないことによって又は別の情報の通知によって)行われてもよい。
判定は、1ビットで表される値(0か1か)によって行われてもよいし、真(true)又は偽(false)で表される真偽値(boolean)によって行われてもよいし、数値の比較(例えば、所定の値との比較)によって行われてもよい。
ソフトウェアは、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコード、ハードウェア記述言語と呼ばれるか、他の名称で呼ばれるかを問わず、命令、命令セット、コード、コードセグメント、プログラムコード、プログラム、サブプログラム、ソフトウェアモジュール、アプリケーション、ソフトウェアアプリケーション、ソフトウェアパッケージ、ルーチン、サブルーチン、オブジェクト、実行可能ファイル、実行スレッド、手順、機能などを意味するよう広く解釈されるべきである。
また、ソフトウェア、命令、情報などは、伝送媒体を介して送受信されてもよい。例えば、ソフトウェアが、有線技術(同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア、デジタル加入者回線(DSL:Digital Subscriber Line)など)及び/又は無線技術(赤外線、マイクロ波など)を使用してウェブサイト、サーバ、又は他のリモートソースから送信される場合、これらの有線技術及び/又は無線技術は、伝送媒体の定義内に含まれる。
本明細書で使用する「システム」及び「ネットワーク」という用語は、互換的に使用される。
本明細書では、「基地局(BS:Base Station)」、「無線基地局」、「eNB」、「セル」、「セクタ」、「セルグループ」、「キャリア」及び「コンポーネントキャリア」という用語は、互換的に使用され得る。基地局は、固定局(fixed station)、NodeB、eNodeB(eNB)、アクセスポイント(access point)、送信ポイント、受信ポイント、フェムトセル、スモールセルなどの用語で呼ばれる場合もある。
基地局は、1つ又は複数(例えば、3つ)のセル(セクタとも呼ばれる)を収容することができる。基地局が複数のセルを収容する場合、基地局のカバレッジエリア全体は複数のより小さいエリアに区分でき、各々のより小さいエリアは、基地局サブシステム(例えば、屋内用の小型基地局(RRH:Remote Radio Head)によって通信サービスを提供することもできる。「セル」又は「セクタ」という用語は、このカバレッジにおいて通信サービスを行う基地局及び/又は基地局サブシステムのカバレッジエリアの一部又は全体を指す。
本明細書では、「移動局(MS:Mobile Station)」、「ユーザ端末(user terminal)」、「ユーザ装置(UE:User Equipment)」及び「端末」という用語は、互換的に使用され得る。基地局は、固定局(fixed station)、NodeB、eNodeB(eNB)、アクセスポイント(access point)、送信ポイント、受信ポイント、フェムトセル、スモールセルなどの用語で呼ばれる場合もある。
移動局は、当業者によって、加入者局、モバイルユニット、加入者ユニット、ワイヤレスユニット、リモートユニット、モバイルデバイス、ワイヤレスデバイス、ワイヤレス通信デバイス、リモートデバイス、モバイル加入者局、アクセス端末、モバイル端末、ワイヤレス端末、リモート端末、ハンドセット、ユーザエージェント、モバイルクライアント、クライアント又はいくつかの他の適切な用語で呼ばれる場合もある。
また、本明細書における無線基地局は、ユーザ端末で読み替えてもよい。例えば、無線基地局及びユーザ端末間の通信を、複数のユーザ端末間(D2D:Device-to-Device)の通信に置き換えた構成について、本発明の各態様/実施形態を適用してもよい。この場合、上述の無線基地局10が有する機能をユーザ端末20が有する構成としてもよい。また、「上り」や「下り」などの文言は、「サイド」と読み替えられてもよい。例えば、上りチャネルは、サイドチャネルと読み替えられてもよい。
同様に、本明細書におけるユーザ端末は、無線基地局で読み替えてもよい。この場合、上述のユーザ端末20が有する機能を無線基地局10が有する構成としてもよい。
本明細書において、基地局によって行われるとした特定動作は、場合によってはその上位ノード(upper node)によって行われることもある。基地局を有する1つ又は複数のネットワークノード(network nodes)から成るネットワークにおいて、端末との通信のために行われる様々な動作は、基地局、基地局以外の1つ以上のネットワークノード(例えば、MME(Mobility Management Entity)、S−GW(Serving-Gateway)などが考えられるが、これらに限られない)又はこれらの組み合わせによって行われ得ることは明らかである。
本明細書で説明した各態様/実施形態は単独で用いてもよいし、組み合わせて用いてもよいし、実行に伴って切り替えて用いてもよい。また、本明細書で説明した各態様/実施形態の処理手順、シーケンス、フローチャートなどは、矛盾の無い限り、順序を入れ替えてもよい。例えば、本明細書で説明した方法については、例示的な順序で様々なステップの要素を提示しており、提示した特定の順序に限定されない。
本明細書で説明した各態様/実施形態は、LTE(Long Term Evolution)、LTE−A(LTE-Advanced)、LTE−B(LTE-Beyond)、SUPER 3G、IMT−Advanced、4G(4th generation mobile communication system)、5G(5th generation mobile communication system)、FRA(Future Radio Access)、New−RAT(Radio Access Technology)、NR(New Radio)、NX(New radio access)、FX(Future generation radio access)、GSM(登録商標)(Global System for Mobile communications)、CDMA2000、UMB(Ultra Mobile Broadband)、IEEE 802.11(Wi−Fi(登録商標))、IEEE 802.16(WiMAX(登録商標))、IEEE 802.20、UWB(Ultra-WideBand)、Bluetooth(登録商標)、その他の適切な無線通信方法を利用するシステム及び/又はこれらに基づいて拡張された次世代システムに適用されてもよい。
本明細書で使用する「に基づいて」という記載は、別段に明記されていない限り、「のみに基づいて」を意味しない。言い換えれば、「に基づいて」という記載は、「のみに基づいて」と「に少なくとも基づいて」の両方を意味する。
本明細書で使用する「第1の」、「第2の」などの呼称を使用した要素へのいかなる参照も、それらの要素の量又は順序を全般的に限定するものではない。これらの呼称は、2つ以上の要素間を区別する便利な方法として本明細書で使用され得る。したがって、第1及び第2の要素の参照は、2つの要素のみが採用され得ること又は何らかの形で第1の要素が第2の要素に先行しなければならないことを意味しない。
本明細書で使用する「判断(決定)(determining)」という用語は、多種多様な動作を包含する場合がある。例えば、「判断(決定)」は、計算(calculating)、算出(computing)、処理(processing)、導出(deriving)、調査(investigating)、探索(looking up)(例えば、テーブル、データベース又は別のデータ構造での探索)、確認(ascertaining)などを「判断(決定)」することであるとみなされてもよい。また、「判断(決定)」は、受信(receiving)(例えば、情報を受信すること)、送信(transmitting)(例えば、情報を送信すること)、入力(input)、出力(output)、アクセス(accessing)(例えば、メモリ中のデータにアクセスすること)などを「判断(決定)」することであるとみなされてもよい。また、「判断(決定)」は、解決(resolving)、選択(selecting)、選定(choosing)、確立(establishing)、比較(comparing)などを「判断(決定)」することであるとみなされてもよい。つまり、「判断(決定)」は、何らかの動作を「判断(決定)」することであるとみなされてもよい。
本明細書で使用する「接続された(connected)」、「結合された(coupled)」という用語、又はこれらのあらゆる変形は、2又はそれ以上の要素間の直接的又は間接的なあらゆる接続又は結合を意味し、互いに「接続」又は「結合」された2つの要素間に1又はそれ以上の中間要素が存在することを含むことができる。要素間の結合又は接続は、物理的なものであっても、論理的なものであっても、或いはこれらの組み合わせであってもよい。例えば、「接続」は「アクセス」と読み替えられてもよい。本明細書で使用する場合、2つの要素は、1又はそれ以上の電線、ケーブル及び/又はプリント電気接続を使用することにより、並びにいくつかの非限定的かつ非包括的な例として、無線周波数領域、マイクロ波領域及び/又は光(可視及び不可視の両方)領域の波長を有する電磁エネルギーなどの電磁エネルギーを使用することにより、互いに「接続」又は「結合」されると考えることができる。
本明細書又は請求の範囲で「含む(including)」、「含んでいる(comprising)」、及びそれらの変形が使用されている場合、これらの用語は、用語「備える」と同様に、包括的であることが意図される。さらに、本明細書あるいは請求の範囲において使用されている用語「又は(or)」は、排他的論理和ではないことが意図される。
以上、本発明について詳細に説明したが、当業者にとっては、本発明が本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではないということは明らかである。本発明は、請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。したがって、本明細書の記載は、例示説明を目的とするものであり、本発明に対して何ら制限的な意味を有するものではない。
本出願は、2016年8月10日出願の特願2016−157994に基づく。この内容は、全てここに含めておく。