JPWO2019064445A1

JPWO2019064445A1 - 基地局装置、端末装置、無線通信システム及び送信タイミング設定方法

Info

Publication number: JPWO2019064445A1
Application number: JP2019545505A
Authority: JP
Inventors: 紅陽陳; ジヤンミンウー; 剛史下村
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2017-09-28
Filing date: 2017-09-28
Publication date: 2020-04-23
Also published as: CN111108769A; US20190182830A1; WO2019064445A1

Abstract

基地局装置（１００）は、信号の送信に用いられる複数のサブキャリアの周波数間隔に応じた端末装置（２００）の送信タイミングの候補を示す第１の信号を生成する第１生成部（１０３）と、前記第１の信号によって示される送信タイミングの候補から１つの送信タイミングを特定する第２の信号を生成する第２生成部（１０４）と、前記第１生成部（１０３）によって生成された第１の信号及び前記第２生成部（１０４）によって生成された第２の信号を送信する送信部（１００ｃ）とを有する。

Description

本発明は、基地局装置、端末装置、無線通信システム及び送信タイミング設定方法に関する。

現在のネットワークは、モバイル端末（スマートフォンやフィーチャーホン）のトラフィックがネットワークのリソースの大半を占めている。また、モバイル端末が使うトラフィックは、今後も拡大していく傾向にある。

一方で、ＩｏＴ（Internet of things）サービス（例えば、交通システム、スマートメータ、装置等の監視システム）の展開に合わせて、多様な要求条件を持つサービスに対応することが求められている。そのため、次世代（例えば、５Ｇ（第５世代移動体通信））の通信規格では、４Ｇ（第４世代移動体通信）の標準技術（例えば、非特許文献１〜１１）に加えて、さらなる高データレート化、大容量化、低遅延化を実現する技術が求められている。なお、次世代通信規格については、３ＧＰＰの作業部会（例えば、ＴＳＧ−ＲＡＮＷＧ１、ＴＳＧ−ＲＡＮＷＧ２等）で技術検討が進められている（非特許文献１２〜１９）。

上記で述べたように、多種多様なサービスに対応するために、５Ｇでは、ｅＭＢＢ（Enhanced Mobile BroadBand）、ＭａｓｓｉｖｅＭＴＣ（Machine Type Communications)、及びＵＲＬＬＣ（Ultra−Reliable and Low Latency Communication）に分類される多くのユースケースのサポートが想定されている。

その中でも、ＵＲＬＬＣは実現が最も困難なユースケースである。まず、無線区間でのエラーレートを１０^-5のオーダーにするという超高信頼性の要求がある。超高信頼性を実現する１つの方法として、使用リソース量を増やしてデータに冗長性を持たせる方法がある。しかし、無線リソースには限りがあるので、無制限に使用リソースを増やすことはできない。

ところで、４ＧのＬＴＥ等では、効率的なデータ伝送を実現するためにハイブリッド自動再送要求（ＨＡＲＱ：Hybrid Automatic Repeat reQuest）の技術が採用されている。ＨＡＲＱでは、受信装置は、例えばＬＴＥ等のレイヤ１プロトコル階層の処理において正しく復号されなかったデータの再送を送信装置に要求する。送信装置は、データの再送が要求されると、受信装置において正しく復号されなかったデータに対応する再送データを送信する。そして、受信装置は、正しく復号されなかったデータと再送データとを組み合わせて、データを復号する。これにより、高効率かつ高精度な再送制御が実現される。

このような４ＧのＬＴＥにおけるＨＡＲＱでは、受信装置が再送要求するタイミングが固定されている。すなわち、受信装置がデータを受信してから所定時間後に例えばＡＣＫ／ＮＡＣＫなどのフィードバックが送信されるように規定されている。これに対して、現在、３ＧＰＰの会合では次世代通信方式に対応するＨＡＲＱフィードバックの方法に関する技術が議論されており、例えば、ＨＡＲＱフィードバックタイミングについて、複数のタイミングでのフィードバックを可能とすることが検討されている（非特許文献２０）。

3GPP TS 36.211 V14.2.0 (2017-03) 3GPP TS 36.212 V14.2.0 (2017-03) 3GPP TS 36.213 V14.2.0 (2017-03) 3GPP TS 36.300 V14.2.0 (2017-03) 3GPP TS 36.321 V14.2.0 (2017-03) 3GPP TS 36.322 V14.0.0 (2017-03) 3GPP TS 36.323 V14.2.0 (2017-03) 3GPP TS 36.331 V14.2.0 (2017-03) 3GPP TS 36.413 V14.2.0 (2017-03) 3GPP TS 36.423 V14.2.0 (2017-03) 3GPP TS 36.425 V14.0.0 (2017-03) 3GPP TR 38.801 V14.0.0 (2017-03) 3GPP TR 38.802 V14.0.0 (2017-03) 3GPP TR 38.803 V14.0.0 (2017-03) 3GPP TR 38.804 V14.0.0 (2017-03) 3GPP TR 38.900 V14.2.0 (2016-12) 3GPP TR 38.912 V14.0.0 (2017-03) 3GPP TR 38.913 V14.2.0 (2017-03) "New SID Proposal: Study on New Radio Access Technology", NTT docomo, RP-160671, 3GPP TSG RAN Meeting #71, Goteborg, Sweden, 7.-10. March, 2016 "Downlink HARQ-ACK feedback timing", CMCC, R1-1705106, 3GPP TSG RAN WG1 Meeting #88bis Metting, Spokane, USA, 3-7 April 2017

しかしながら、例えばＡＣＫ／ＮＡＣＫなどのフィードバックのタイミングをどのように設定するかについては、未だ詳細に検討されていない。このため、受信装置は、データが受信された場合に、複数のタイミングのうちどのタイミングで送信装置へのフィードバックをすれば良いか決定することが困難である。

また、例えばダウンリンクの通信で受信装置となる端末装置には、様々な処理能力のものがある。このため、端末装置によってデータの復号に要する時間が異なり、ＡＣＫ／ＮＡＣＫのフィードバックが可能となる時間も異なる。したがって、端末装置の処理能力などによって、個別にフィードバックのタイミングを設定可能にするのが好ましい。

なお、このような課題は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫのフィードバックに関してのみ存在するものではない。例えば基地局装置からアップリンクの通信を許可された端末装置が、実際にアップリンクの送信を実行するタイミングを決定する際にも同様に、柔軟にタイミングを設定可能にするのが好ましい。

開示の技術は、かかる点に鑑みてなされたものであって、送信タイミングを柔軟に設定することができる基地局装置、端末装置、無線通信システム及び送信タイミング設定方法を提供することを目的とする。

本願が開示する基地局装置は、１つの態様において、信号の送信に用いられる複数のサブキャリアの周波数間隔に応じた端末装置の送信タイミングの候補を示す第１の信号を生成する第１生成部と、前記第１の信号によって示される送信タイミングの候補から１つの送信タイミングを特定する第２の信号を生成する第２生成部と、前記第１生成部によって生成された第１の信号及び前記第２生成部によって生成された第２の信号を送信する送信部とを有する。

本願が開示する基地局装置、端末装置、無線通信システム及び送信タイミング設定方法の１つの態様によれば、送信タイミングを柔軟に設定することができるという効果を奏する。

図１は、一実施の形態に係る無線通信システムの構成を示す図である。図２は、一実施の形態に係る基地局装置に構成を示すブロック図である。図３は、一実施の形態に係る基地局装置の動作を示すフロー図である。図４は、送信タイミング候補の具体例を示す図である。図５は、送信タイミングの絞り込みの具体例を示す図である。図６は、一実施の形態に係る端末装置の構成を示すブロック図である。図７は、一実施の形態に係る端末装置の動作を示すフロー図である。図８は、送信タイミング候補の他の具体例を示す図である。図９は、送信タイミングの絞り込みの他の具体例を示す図である。図１０は、送信タイミング候補のさらに他の具体例を示す図である。図１１は、送信タイミングの絞り込みのさらに他の具体例を示す図である。図１２は、他の実施の形態に係るスロット構成の具体例を示す図である。

以下、本願が開示する基地局装置、端末装置、無線通信システム及び送信タイミング設定方法の一実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、この実施の形態により本発明が限定されるものではない。

図１は、一実施の形態に係る無線通信システムの構成を示す図である。図１に示す無線通信システムは、基地局装置１００と複数の端末装置２００とを有する。

基地局装置１００は、端末装置２００との間で、例えばｅＭＢＢデータ及びＵＲＬＬＣデータなどのデータを送受信する。また、基地局装置１００は、端末装置２００がデータに対するフィードバックを送信するための送信タイミングを設定する。すなわち、基地局装置１００は、端末装置２００の送信タイミングの候補を通知する候補通知信号を送信し、さらに、候補のタイミングから端末装置２００の送信タイミングを絞り込む絞込信号を送信する。つまり、基地局装置１００は、２段階に分けて信号を送信することにより、端末装置２００の送信タイミングを設定する。

端末装置２００は、基地局装置１００との間で、例えばｅＭＢＢデータ及びＵＲＬＬＣデータなどのデータを送受信する。端末装置２００は、基地局装置１００によって設定される送信タイミングでアップリンクの信号を送信する。すなわち、端末装置２００は、例えば受信データに対するＡＣＫ／ＮＡＣＫの送信タイミングを基地局装置１００による設定に従って制御する。

図２は、一実施の形態に係る基地局装置１００の構成を示すブロック図である。図２に示す基地局装置１００は、プロセッサ１００ａ、メモリ１００ｂ及び無線送受信部１００ｃを有する。

プロセッサ１００ａは、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）又はＤＳＰ（Digital Signal Processor）などを備え、基地局装置１００全体を統括制御する。具体的には、プロセッサ１００ａは、スケジューラ部１０１、データ生成部１０２、候補通知信号生成部１０３、絞込信号生成部１０４、マッピング部１０５、ＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform：逆高速フーリエ変換）部１０６、ＣＰ（Cyclic Prefix）付加部１０７、ＣＰ除去部１０８、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform：高速フーリエ変換）部１０９及びデータ復号部１１０を有する。

スケジューラ部１０１は、複数の端末装置２００との間で送受信されるデータに無線リソースを割り当てるスケジューリングを実行する。具体的には、スケジューラ部１０１は、複数のスロットを有するフレームについて、それぞれのスロットをダウンリンクのスロットとするかアップリンクのスロットとするかを動的に決定する。このとき、スケジューラ部１０１は、データの送受信に用いられる複数のサブキャリアの周波数間隔（以下「サブキャリア間隔」という）ごとにフレーム構成を決定する。すなわち、スケジューラ部１０１は、例えばサブキャリア間隔が１５ｋＨＺのサブバンドにおけるフレーム構成と、サブキャリア間隔が６０ｋＨＺのサブバンドにおけるフレーム構成とをそれぞれ決定する。なお、一般にサブキャリア間隔と１シンボルの時間の長さを示すシンボル長とは反比例し、サブキャリア間隔が大きくなるとシンボル長は短くなり、サブキャリア間隔が小さくなるとシンボル長は長くなる。したがって、サブキャリア間隔によって、スロットの時間長も異なる。

スケジューラ部１０１は、ダウンリンク及びアップリンクのスロットからなるフレーム構成を決定すると、ダウンリンクのそれぞれのスロットをどの端末装置宛てのデータに割り当てるかを決定し、割り当ての結果をデータ生成部１０２へ通知する。また、スケジューラ部１０１は、端末装置２００からの要求に従って、アップリンクのスロットを端末装置２００に割り当てることを決定し、割り当ての結果を端末装置２００へ通知するアップリンクのスケジューリングを実行しても良い。

データ生成部１０２は、スケジューラ部１０１によるダウンリンクのスケジューリングに従って、端末装置２００へ送信されるデータを生成する。すなわち、データ生成部１０２は、ダウンリンクのスロットが割り当てられる各端末装置２００宛てのデータを符号化及び変調する。

候補通知信号生成部１０３は、スケジューラ部１０１によってサブキャリア間隔ごとのフレーム構成が決定されると、それぞれのサブキャリア間隔のフレーム構成において、アップリンクの信号の送信タイミングの候補を示す候補通知信号を生成する。すなわち、候補通知信号生成部１０３は、ダウンリンクのスロットを基準として、アップリンクのスロットとなる可能性があるスロットを示す候補通知信号を生成する。例えば、候補通知信号生成部１０３は、サブキャリア間隔が１５ｋＨＺのサブバンドにおいては、ダウンリンクのスロットから２、３、６、８スロット後のスロットをアップリンクの送信タイミングの候補として示し、サブキャリア間隔が６０ｋＨＺのサブバンドにおいては、ダウンリンクのスロットから１、４、５、７スロット後のスロットをアップリンクの送信タイミングの候補として示す候補通知信号を生成する。

絞込信号生成部１０４は、ダウンリンクのスロットそれぞれについて、対応するアップリンクの信号の送信タイミングを絞り込む絞込信号を生成する。すなわち、絞込信号生成部１０４は、候補通知信号で通知される複数の送信タイミングの候補のうち、実際にアップリンクの信号を送信させる送信タイミングを特定する絞込信号を生成する。例えば、絞込信号生成部１０４は、サブキャリア間隔が１５ｋＨＺのサブバンドにおいては、ダウンリンクのスロットから３スロット後のアップリンクのスロットを送信タイミングとして特定し、サブキャリア間隔が６０ｋＨＺのサブバンドにおいては、ダウンリンクのスロットから５スロット後のアップリンクのスロットを送信タイミングとして特定する絞込信号を生成する。

マッピング部１０５は、データ、候補通知信号及び絞込信号を無線リソースにマッピングして、送信信号を生成する。すなわち、マッピング部１０５は、データ、候補通知信号及び絞込信号をスケジューリングに従ったサブキャリア及びスロットに配置する。このとき、マッピング部１０５は、候補通知信号については例えばＲＲＣ（Radio Resource Control）シグナリングなどの上位レイヤの信号としてマッピングしても良い。また、マッピング部１０５は、ダウンリンクのスロットのデータチャネル領域にデータを配置するとともに、このスロットの制御チャネル領域に絞込信号を配置しても良い。データと同じスロットの絞込信号は、このデータに対応するアップリンクの送信タイミングを特定する。したがって、例えばデータに対するＡＣＫ／ＮＡＣＫの送信タイミングが同じスロット内の絞込信号によって特定される。

ＩＦＦＴ部１０６は、マッピング部１０５によって生成された送信信号を逆高速フーリエ変換し、時間領域の送信信号を生成する。そして、ＩＦＦＴ部１０６は、送信信号をＣＰ付加部１０７へ出力する。

ＣＰ付加部１０７は、ＩＦＦＴ部１０６から出力される送信信号にＣＰを付加する。そして、ＣＰ付加部１０７は、ＣＰが付加された送信信号を無線送受信部１００ｃへ出力する。

ＣＰ除去部１０８は、受信信号に付加されたＣＰを除去する。そして、ＣＰ除去部１０８は、ＣＰ除去後の受信信号をＦＦＴ部１０９へ出力する。

ＦＦＴ部１０９は、ＣＰ除去部１０８から出力された受信信号を高速フーリエ変換し、周波数領域の受信信号に変換する。受信信号には、端末装置２００がアップリンクのスロットにおいて送信したデータやＡＣＫ／ＮＡＣＫなどのフィードバックデータが含まれる。

データ復号部１１０は、受信信号を復調及び復号して、受信データを出力する。受信信号にＡＣＫ／ＮＡＣＫなどのフィードバックデータが含まれる場合には、受信データに応じてスケジューラ部１０１がデータの再送を制御しても良い。

メモリ１００ｂは、例えばＲＡＭ（Random Access Memory）又はＲＯＭ（Read Only Memory）などを備え、プロセッサ１００ａによって処理が実行される際に、種々の情報を記憶する。

無線送受信部１００ｃは、ＣＰ付加部１０７から出力される送信信号に対して、例えばＤ／Ａ（Digital/Analog）変換及びアップコンバートなどの無線送信処理を施す。そして、無線送受信部１００ｃは、アンテナを介して送信信号を送信する。また、無線送受信部１００ｃは、アンテナを介して信号を受信し、受信信号に対して、例えばダウンコンバート及びＡ／Ｄ（Analog/Digital）変換などの無線受信処理を施す。そして、無線送受信部１００ｃは、受信信号をＣＰ除去部１０８へ出力する。

次いで、上記のように構成された基地局装置１００の動作について、具体的に例を挙げながら図３に示すフロー図を参照して説明する。

まず、スケジューラ部１０１によって、フレーム構成が決定される（ステップＳ１０１）。具体的には、フレームを構成する複数のスロットそれぞれについて、ダウンリンクのスロットとするかアップリンクのスロットとするかが決定される。フレーム構成は、サブキャリア間隔によってそれぞれ異なっていても良く、サブキャリア間隔が異なるサブバンドごとに独立してダウンリンク及びアップリンクのスロットが配置される。

フレーム構成が決定されると、候補通知信号生成部１０３によって候補通知信号が生成される（ステップＳ１０２）。候補通知信号は、サブキャリア間隔ごとにアップリンクの送信タイミングの候補を示す信号である。したがって、候補通知信号は、ダウンリンクのスロットを基準として、このダウンリンクのスロットよりも後のスロットであってアップリンクのスロットとなり得るスロットを指定する。

具体的には例えば図４に示すように、候補通知信号は、異なるサブキャリア間隔それぞれについて、ダウンリンクのスロットからアップリンクのスロットとなり得るスロットまでのスロット数を示している。図４に示す例では、候補通知信号は、サブキャリア間隔が１５ｋＨＺのサブバンドでは、ダウンリンクのスロットの２、３、６、８スロット後のスロットがアップリンクのスロットとなり得ることを示し、サブキャリア間隔が６０ｋＨＺのサブバンドでは、ダウンリンクのスロットの１、４、５、７スロット後のスロットがアップリンクのスロットとなり得ることを示している。このように、候補通知信号は、サブキャリア間隔によって異なる送信タイミング候補を指定しても良い。なお、サブキャリア間隔とシンボル長とは反比例するため、候補通知信号は、シンボル長ごとにアップリンクの送信タイミングの候補を示してもいる。

図３に戻って、候補通知信号が生成されると、候補通知信号は、マッピング部１０５、ＩＦＦＴ部１０６及びＣＰ付加部１０７を経由した後、無線送受信部１００ｃからアンテナを介して送信される（ステップＳ１０３）。候補通知信号は、端末装置２００との通信開始時やフレーム構成の変更時に送信されれば良い。また、候補通知信号は、例えばＲＲＣシグナリングのように上位レイヤの信号として送信されても良い。さらに、候補通知信号は、複数の端末装置２００を含むグループに共通のＰＤＣＣＨ（Physical Downlink Control CHannel）を用いて送信されても良い。

基地局装置１００と端末装置２００の通信中には、スケジューラ部１０１によって、端末装置２００宛てのデータに無線リソースを割り当てるスケジューリングが実行される（ステップＳ１０４）。ダウンリンクのスケジューリングでは、例えば端末装置２００から無線品質の報告を受け、無線品質に応じて端末装置２００宛てのデータを送信するサブキャリア及びダウンリンクのスロットが決定される。なお、ダウンリンクのスケジューリングと同様に、端末装置２００がデータを送信するサブキャリア及びアップリンクのスロットを決定するアップリンクのスケジューリングが実行されても良い。

ダウンリンクのスケジューリングが実行されると、データ生成部１０２によって、スケジューリングに従って端末装置２００宛てのデータが生成される（ステップＳ１０５）。すなわち、端末装置２００宛てのデータが符号化及び変調される。また、データ生成部１０２によって生成されたデータに対応するアップリンクの送信タイミングを絞り込む絞込信号が絞込信号生成部１０４によって生成される（ステップＳ１０６）。すなわち、サブキャリア間隔ごとの送信タイミングの候補が候補通知信号によって端末装置２００へ通知されているため、これらの候補の中から実際に端末装置２００がアップリンクの信号を送信する送信タイミングを特定する絞込信号が生成される。

具体的には例えば図５に示すように、ダウンリンクのスロット（図中「Ｄ」で示す）ごとに、送信タイミングの候補となっているスロットのうち実際にアップリンクのスロット（図中「Ｕ」で示す）となっているスロットが送信タイミングとして特定される。例えば図５に示すように、サブキャリア間隔が１５ｋＨＺのサブバンドのスロット３０１については、３、６スロット後がアップリンクのスロットであるため、絞込信号は、候補通知信号が通知している２、３、６、８のスロット数の候補のうち、３又は６のスロット数を特定する。また、スロット３０２については、２、８スロット後がアップリンクのスロットであるため、絞込信号は、候補通知信号が通知している２、３、６、８のスロット数の候補のうち、２又は８のスロット数を特定する。

同様に、サブキャリア間隔が６０ｋＨＺのサブバンドのスロット３０３については、１、７スロット後がアップリンクのスロットであるため、絞込信号は、候補通知信号が通知している１、４、５、７のスロット数の候補のうち、１又は７のスロット数を特定する。また、スロット３０４については、４、５スロット後がアップリンクのスロットであるため、絞込信号は、候補通知信号が通知している１、４、５、７のスロット数の候補のうち、４又は５のスロット数を特定する。

絞込信号が特定する送信タイミングは、例えばデータの宛先である端末装置２００の処理能力に応じて決定されても良い。すなわち、端末装置２００の処理能力が高くデータの復号が比較的高速である場合には、送信タイミングの候補のうち早いタイミングを実際の送信タイミングと特定し、端末装置２００の処理能力が低くデータの復号が比較的低速である場合には、送信タイミングの候補のうち遅いタイミングを実際の送信タイミングと特定しても良い。本実施の形態においては、候補通知信号によってあらかじめ送信タイミングの候補が指定されているため、絞込信号は、候補の中から実際の送信タイミングを指定すれば良い。このため、絞込信号のビットサイズは比較的小さくて済み、制御情報の増大を抑制することができる。

図３に戻って、データ及び絞込信号が生成されると、マッピング部１０５によって、データ及び絞込信号が無線リソースにマッピングされる（ステップＳ１０７）。すなわち、スケジューラ部１０１によるダウンリンクのスケジューリングに従って、データ及び絞込信号がサブキャリア及びダウンリンクのスロットに配置される。このとき、データはスロットのデータチャネル領域に配置され、このデータに対応する絞込信号は同じスロットの制御チャネル領域に配置される。すなわち、データに対するＡＣＫ／ＮＡＣＫの送信タイミングが、データと同じスロットに配置された絞込信号によって特定される。このため、端末装置２００は、データが配置されたダウンリンクのスロットを基準として、ＡＣＫ／ＮＡＣＫの送信タイミングを制御することができる。

なお、絞込信号は、端末装置２００ごとに固有のＤＣＩ（Downlink Control Information）として送信されても良いし、複数の端末装置２００を含むグループに共通のＤＣＩとして送信されても良い。このＤＣＩは、例えばＳＦＩ（Slot Format Information）の送信に用いられるＰＤＣＣＨとは異なっても良い。グループ共通のＰＤＣＣＨによって送信されるＳＦＩは、スロットのフォーマットに関する情報を含んでいる。

データ及び絞込信号を無線リソースにマッピングして生成された送信信号は、ＩＦＦＴ部１０６によって逆高速フーリエ変換されることにより時間領域の送信信号に変換され、ＣＰ付加部１０７によってＣＰが付加される。そして、無線送受信部１００ｃによって送信信号に無線送信処理が施され、送信信号は、アンテナを介して端末装置２００へ送信される（ステップＳ１０８）。

このように、候補通知信号と絞込信号によって、端末装置２００によるアップリンクの送信タイミングが設定され、柔軟に端末装置２００の送信タイミングを制御することができる。

次に、端末装置２００の構成及び動作について説明する。図６は、一実施の形態に係る端末装置２００の構成を示すブロック図である。図６に示す端末装置２００は、無線送受信部２００ａ、プロセッサ２００ｂ及びメモリ２００ｃを有する。

無線送受信部２００ａは、アンテナを介して信号を受信し、受信信号に対して、例えばダウンコンバート及びＡ／Ｄ変換などの無線受信処理を施す。そして、無線送受信部２００ａは、受信信号をプロセッサ２００ｂへ出力する。また、無線送受信部２００ａは、プロセッサ２００ｂから出力される送信信号に対して、例えばＤ／Ａ変換及びアップコンバートなどの無線送信処理を施す。そして、無線送受信部２００ａは、アンテナを介して送信信号を送信する。

プロセッサ２００ｂは、例えばＣＰＵ、ＦＰＧＡ又はＤＳＰなどを備え、端末装置２００全体を統括制御する。具体的には、プロセッサ２００ｂは、ＣＰ除去部２０１、ＦＦＴ部２０２、データ復号部２０３、候補通知信号復号部２０４、絞込信号復号部２０５、アップリンク信号生成部（以下「ＵＬ信号生成部」と略記する）２０６、送信タイミング制御部２０７、ＩＦＦＴ部２０８及びＣＰ付加部２０９を有する。

ＣＰ除去部２０１は、受信信号に付加されたＣＰを除去する。そして、ＣＰ除去部２０１は、ＣＰ除去後の受信信号をＦＦＴ部２０２へ出力する。

ＦＦＴ部２０２は、ＣＰ除去部２０１から出力された受信信号を高速フーリエ変換し、周波数領域の受信信号に変換する。受信信号には、基地局装置１００から送信された候補通信信号や端末装置２００宛てのデータ及び絞込信号が含まれる。

データ復号部２０３は、受信信号を復調及び復号して、受信データを出力する。そして、データ復号部２０３は、誤りのない受信データが得られたか否かをＵＬ信号生成部２０６へ通知する。

候補通知信号復号部２０４は、受信信号を復調及び復号して、候補通知信号を取得する。すなわち、候補通知信号復号部２０４は、基地局装置１００との通信開始時やフレーム構成の変更時に送信される候補通知信号を復号し、サブキャリア間隔ごとのアップリンクの送信タイミングの候補を取得する。そして、候補通知信号復号部２０４は、候補通知信号から得られた送信タイミングの候補を送信タイミング制御部２０７へ通知する。

絞込信号復号部２０５は、受信信号を復調及び復号して、絞込信号を取得する。このとき、絞込信号復号部２０５は、受信信号のスロットごとに制御チャネル領域から絞込信号を取得し、スロットのタイミングを基準としたアップリンクの送信タイミングを取得する。そして、絞込信号復号部２０５は、絞込信号から得られた送信タイミングを送信タイミング制御部２０７へ通知する。

ＵＬ信号生成部２０６は、アップリンクのスロットで送信される信号を生成する。具体的には、ＵＬ信号生成部２０６は、誤りのない受信データが得られたか否かがデータ復号部２０３から通知されると、誤りの有無に応じてＡＣＫ／ＮＡＣＫを生成する。すなわち、ＵＬ信号生成部２０６は、受信データに誤りが無ければＡＣＫを生成し、受信データに誤りがあればＮＡＣＫを生成する。また、ＵＬ信号生成部２０６は、例えば受信データが端末装置２００によるアップリンクの送信を許可する旨のデータであった場合には、所望のアップリンクの信号を生成する。

送信タイミング制御部２０７は、ＵＬ信号生成部２０６によって生成されたアップリンクの信号の送信タイミングを制御する。具体的には、送信タイミング制御部２０７は、候補通知信号によって通知された複数の送信タイミングの候補のうち、絞込信号によって特定される送信タイミングでアップリンクの信号を送信するように制御する。したがって、送信タイミング制御部２０７は、受信信号が受信されたダウンリンクのスロットを基準として、絞込信号によって通知されたスロット数だけ後のアップリンクのスロットを用いて信号を送信するように制御する。なお、候補通知信号がサブキャリア間隔ごとに送信タイミングの候補を示しているため、送信タイミング制御部２０７は、サブキャリア間隔ごとにアップリンクの信号の送信タイミングを制御する。

ＩＦＦＴ部２０８は、送信タイミング制御部２０７によって送信タイミングが制御されたアップリンクの信号を逆高速フーリエ変換し、時間領域の送信信号を生成する。そして、ＩＦＦＴ部２０８は、送信信号をＣＰ付加部２０９へ出力する。

ＣＰ付加部２０９は、ＩＦＦＴ部２０８から出力される送信信号にＣＰを付加する。そして、ＣＰ付加部２０９は、ＣＰが付加された送信信号を無線送受信部２００ａへ出力する。

メモリ２００ｃは、例えばＲＡＭ又はＲＯＭなどを備え、プロセッサ２００ｂによって処理が実行される際に、種々の情報を記憶する。

次いで、上記のように構成された端末装置２００の動作について、図７に示すフロー図を参照しながら説明する。

基地局装置１００との通信開始時やフレーム構成の変更時には、基地局装置１００から送信された候補通知信号が無線送受信部２００ａによって受信される（ステップＳ２０１）。候補通知信号は、ＣＰ除去部２０１及びＦＦＴ部２０２を経由して、候補通知信号復号部２０４によって復号される（ステップＳ２０２）。候補通知信号には、ダウンリンクのスロットを基準として、サブキャリア間隔ごとの送信タイミングの候補が示されているため、それぞれのサブキャリア間隔の送信タイミングの候補が送信タイミング制御部２０７へ通知される。

そして、基地局装置１００と端末装置２００の無線通信が開始されると、ダウンリンクのスロットにおいて基地局装置１００から送信された信号が無線送受信部２００ａによって受信される（ステップＳ２０３）。受信信号は、データ復号部２０３及び絞込信号復号部２０５によって復号される。すなわち、受信信号の制御チャネル領域に配置された絞込信号が絞込信号復号部２０５によって復号され（ステップＳ２０４）、アップリンクの送信タイミングが取得される。取得された送信タイミングは、データを受信したスロットからアップリンクのスロットまでのスロット数を示しているため、この送信タイミングの情報が送信タイミング制御部２０７へ通知される。

また、受信信号のデータチャネル領域に配置されたデータがデータ復号部２０３によって復号され（ステップＳ２０５）、受信データが得られる。このとき、誤りのない受信データが得られたか否かがＵＬ信号生成部２０６へ通知される。受信データの誤りの有無が通知されると、ＵＬ信号生成部２０６によって、誤りの有無を基地局装置１００へフィードバックするアップリンクの信号が生成される（ステップＳ２０６）。具体的には、受信データに誤りがなければ、データの再送は不要なためＡＣＫが生成され、受信データに誤りがあれば、データの再送が必要なためＮＡＣＫが生成される。

ＵＬ信号生成部２０６によって生成されたアップリンクの信号は、送信タイミング制御部２０７へ出力され、サブキャリア間隔ごとに送信タイミングが制御される。すなわち、ダウンリンクのスロットにおいてデータが受信されてから、絞込信号によって特定されるスロット数だけ後のアップリンクのスロットのタイミングが到来したか否かが判定される（ステップＳ２０７）。それぞれのサブキャリア間隔において、アップリンクのスロットのタイミングが到来していない間は（ステップＳ２０７Ｎｏ）、アップリンクの信号の送信が待機される。そして、アップリンクのスロットのタイミングが到来すると（ステップＳ２０７Ｙｅｓ）、アップリンクの信号は、ＩＦＦＴ部２０８及びＣＰ付加部２０９を経由して、無線送受信部２００ａから基地局装置１００へ送信される（ステップＳ２０８）。

以上のように、本実施の形態によれば、基地局装置は、フレーム構成を決定すると、サブキャリア間隔ごとにアップリンクの送信タイミングの候補を示す候補通知信号を送信し、フレーム内の各スロットにおいて実際の送信タイミングを絞り込む絞込信号を送信する。そして、端末装置は、候補通知信号によって通知された送信タイミング候補のうち、絞込信号によって特定される送信タイミングでアップリンクの信号を送信する。このため、端末装置それぞれの送信タイミングを個別に設定することができ、例えば端末装置の処理能力などに応じて送信タイミングを柔軟に設定することができる。

なお、上記一実施の形態においては、候補通知信号がサブキャリア間隔ごとに、ダウンリンクのスロットからアップリンクのスロットとなり得るスロットまでのスロット数を示すものとしたが、送信タイミングの候補は、他の方法で示されても良い。例えば、図８に示すように、候補通知信号は、サブキャリア間隔ごとに、ダウンリンクのスロットからアップリンクの送信タイミングまでの最短スロット数を示しても良い。図８に示す例では、候補通知信号は、サブキャリア間隔が１５ｋＨＺのサブバンドでは、ダウンリンクのスロットの２又は３スロット後以降のアップリンクのスロットを送信タイミングの候補とすることを示す。同様に、サブキャリア間隔が６０ｋＨＺのサブバンドでは、ダウンリンクのスロットの１又は４スロット後以降のアップリンクのスロットを送信タイミングの候補とすることを示す。

この場合、絞込信号は、それぞれのサブキャリア間隔において、どちらの最短スロット数を採用するかを特定し、端末装置２００は、特定された最短スロット数以降のスロットからアップリンクのスロットを探索して送信タイミングとする。具体的には、図９に示すように、サブキャリア間隔が１５ｋＨＺのサブバンドのスロット３０１の絞込信号は、最短スロット数を２スロットとするか３スロットとするかを特定する。端末装置２００は、最短スロット数が２スロットである場合には、スロット３０１の２スロット後のスロット以降を探索範囲としてアップリンクのスロットを探索し、最短スロット数が３スロットである場合には、スロット３０１の３スロット後のスロット以降を探索範囲としてアップリンクのスロットを探索する。そして、端末装置２００は、探索範囲から検出されたアップリンクのスロットで、サブキャリア間隔が１５ｋＨＺのサブキャリアを用いてアップリンクの信号を送信する。

同様に、サブキャリア間隔が６０ｋＨＺのサブバンドのスロット３０３の絞込信号は、最短スロット数を１スロットとするか４スロットとするかを特定する。端末装置２００は、最短スロット数が１スロットである場合には、スロット３０３の１スロット後のスロット以降を探索範囲としてアップリンクのスロットを探索し、最短スロット数が４スロットである場合には、スロット３０３の４スロット後のスロット以降を探索範囲としてアップリンクのスロットを探索する。そして、端末装置２００は、探索範囲から検出されたアップリンクのスロットで、サブキャリア間隔が６０ｋＨＺのサブキャリアを用いてアップリンクの信号を送信する。

このようにすることで、それぞれのサブキャリア間隔における送信タイミングの候補を多くすることができるとともに、絞込信号が２つの最短スロット数のうちの一方を指定すれば良いため１ビットで済む。つまり、制御情報の増大を抑制することができる。

また、候補通知信号は、例えば、図１０に示すように、サブキャリア間隔ごとに、ダウンリンクのスロットからアップリンクの送信タイミングまでのスロット数の範囲を示しても良い。図１０に示す例では、候補通知信号は、サブキャリア間隔が１５ｋＨＺのサブバンドでは、ダウンリンクのスロットの２スロット後から８スロット後までの範囲のアップリンクのスロットを送信タイミングの候補とすることを示す。同様に、サブキャリア間隔が６０ｋＨＺのサブバンドでは、ダウンリンクのスロットの１スロット後から７スロット後までの範囲のアップリンクのスロットを送信タイミングの候補とすることを示す。

この場合、絞込信号は、それぞれのサブキャリア間隔において、候補通知信号によって示された範囲に含まれるいずれのスロットを送信タイミングとするかを特定する。候補通知信号が送信タイミングの候補を範囲指定することにより、個々の送信タイミングの候補を指定する場合と比較して候補通知信号のサイズを小さくすることができる。

また、上記一実施の形態においては、基地局装置１００は、ダウンリンクの各スロットの制御チャネル領域で絞込信号を送信するものとしたが、必ずしもすべてのダウンリンクのスロットで絞込信号が送信されなくても良い。すなわち、例えば１つのダウンリンクのスロットで、当該スロットから連続する複数のダウンリンクのスロットに関する絞込信号が送信されても良い。換言すれば、複数のダウンリンクのスロットに対応するアップリンクの送信タイミングが、１つのダウンリンクのスロットの絞込信号によってまとめて特定されるようにしても良い。これにより、制御情報のオーバーヘッドを低減することが可能となる。

さらに、上記一実施の形態においては、基地局装置１００は、候補通知信号を送信した後、絞込信号の送信を省略することも可能である。すなわち、端末装置２００は、候補通知信号で通知された送信タイミングの候補を探索範囲としてアップリンクのスロットを探索し、アップリンクのスロットを検出すると、このスロットを送信タイミングとしても良い。

例えば図１０に示したように、送信タイミングの候補が範囲指定された場合には、端末装置２００は、図１１に示すように指定された範囲を探索範囲としてアップリンクのスロットを探索する。すなわち、端末装置２００は、サブキャリア間隔が１５ｋＨＺのサブバンドのスロット３０１に対応するアップリンクの信号を送信する際には、スロット３０１の２スロット後から８スロット後までの範囲を探索範囲としてアップリンクのスロットを探索する。そして、端末装置２００は、探索範囲から検出されたアップリンクのスロットで、アップリンクの信号を送信する。また、端末装置２００は、サブキャリア間隔が６０ｋＨＺのサブバンドのスロット３０３に対応するアップリンクの信号を送信する際には、スロット３０３の１スロット後から７スロット後までの範囲を探索範囲としてアップリンクのスロットを探索する。そして、端末装置２００は、探索範囲から検出されたアップリンクのスロットで、アップリンクの信号を送信する。

また、上記一実施の形態においては、候補通知信号及び絞込信号がスロット単位でアップリンクの送信タイミングを特定するものとしたが、スロットとは異なる時間単位で送信タイミングが特定されても良い。具体的には、例えばスロットに含まれるシンボルやミニスロットなどの時間単位で送信タイミングが指定されても良い。

図１２は、ミニスロット単位で信号が送信される場合のスロット構成の具体例を示す図である。図１２においては、それぞれ複数のシンボルからなる２つのスロットが図示されている。いずれのスロットにおいても、先頭のシンボルを含む領域はＰＤＣＣＨ（Physical Downlink Control CHannel）に割り当てられる。そして、ＰＤＣＣＨ以降の領域は、それぞれ複数のシンボルを含むミニスロットに分割されており、各ミニスロットではダウンリンク又はアップリンクの信号が送信される。

このような場合、基地局装置１００は、アップリンクの制御チャネルを含むスロットを送信タイミングの候補として特定する候補通知信号を送信する。すなわち、図１２においては、ＰＵＣＣＨ（Physical Uplink Control CHannel）が配置される可能性がある２つ目のスロットを特定する候補通知信号が送信される。ＰＵＣＣＨが配置され得るスロットは、サブキャリア間隔ごとに異なっていても良く、したがって、候補通知信号は、サブキャリア間隔ごとに送信タイミングの候補を特定する。図１２に示すサブバンドにおいては、２つ目のスロットの領域４０３、４０４にＰＵＣＣＨが配置される可能性があるため、候補通知信号は、このサブバンドに関しては２つ目のスロットを送信タイミングの候補として示す。候補通知信号は、例えばＲＲＣシグナリングなどの上位レイヤの信号として送信される。

基地局装置１００は、１つ目のスロットにおいて、複数のシンボルを含むミニスロット４０１を用いてダウンリンクの信号を送信する。そして、基地局装置１００は、アップリンクの送信タイミングの候補となっている２つ目のスロットにおいて、ダウンリンクの信号に対応するアップリンクの送信タイミングを絞り込む絞込信号を送信する。すなわち、基地局装置１００は、ＰＵＣＣＨが配置され得る領域４０３、４０４のうちミニスロット４０５をアップリンクの送信タイミングとして特定する絞込信号を、２つ目のスロットのＰＤＣＣＨによって送信する。したがって、端末装置２００は、ミニスロット４０１の信号を受信した後、送信タイミングの候補となっている２つ目のスロットのＰＤＣＣＨを受信し、ミニスロット４０５がアップリンクの送信タイミングであることを検知する。そして、端末装置２００は、例えばミニスロット４０１の信号に対するＡＣＫ／ＮＡＣＫをミニスロット４０５において送信する。

なお、図１２に示すように、送信タイミングの候補となる領域４０３、４０４は、アップリンクのデータが送信されるＰＵＳＣＨ（Physical Uplink Shared CHannel）４０２と時間又は周波数が同一であっても良い。すなわち、ＰＵＳＣＨ４０２とＰＵＣＣＨ４０５は、同一のスロットで送信されても良いし、異なるスロットで送信されても良い。ＰＵＳＣＨ４０２及びＰＵＣＣＨ４０５が同一のスロットで送信される場合には、ＰＵＳＣＨ４０２及びＰＵＣＣＨ４０５が多重されて同時に送信されても良い。

１００ａ、２００ｂプロセッサ
１００ｂ、２００ｃメモリ
１００ｃ、２００ａ無線送受信部
１０１スケジューラ部
１０２データ生成部
１０３候補通知信号生成部
１０４絞込信号生成部
１０５マッピング部
１０６、２０８ＩＦＦＴ部
１０７、２０９ＣＰ付加部
１０８、２０１ＣＰ除去部
１０９、２０２ＦＦＴ部
１１０、２０３データ復号部
２０４候補通知信号復号部
２０５絞込信号復号部
２０６ＵＬ信号生成部
２０７送信タイミング制御部

Claims

信号の送信に用いられる複数のサブキャリアの周波数間隔に応じた端末装置の送信タイミングの候補を示す第１の信号を生成する第１生成部と、
前記第１の信号によって示される送信タイミングの候補から１つの送信タイミングを特定する第２の信号を生成する第２生成部と、
前記第１生成部によって生成された第１の信号及び前記第２生成部によって生成された第２の信号を送信する送信部と
を有することを特徴とする基地局装置。
前記第１生成部は、
前記端末装置が信号を受信してから送信するまでの時間の長さによって送信タイミングの候補を示す第１の信号を生成することを特徴とする請求項１記載の基地局装置。
前記第１生成部は、
前記端末装置が信号を受信するスロットから送信するスロットまでのスロット数の候補を示す第１の信号を生成することを特徴とする請求項２記載の基地局装置。
前記第１生成部は、
前記端末装置が信号を受信するスロットから送信するスロットまでの最短時間に対応するスロット数の候補を示す第１の信号を生成することを特徴とする請求項２記載の基地局装置。
前記第１生成部は、
前記端末装置が信号を受信するスロットから送信するスロットまでのスロット数の範囲を指定する第１の信号を生成することを特徴とする請求項２記載の基地局装置。
前記端末装置宛てのデータを生成する第３生成部と、
前記第２生成部によって生成された第２の信号と前記第３生成部によって生成されたデータとを同一スロット内にマッピングするマッピング部とをさらに有し、
前記送信部は、
前記マッピング部によって第２の信号及びデータが同一スロット内にマッピングされて得られた送信信号を前記端末装置へ送信する
ことを特徴とする請求項１記載の基地局装置。
前記送信部は、
前記第１生成部によって生成された第１の信号を前記第２生成部によって生成された第２の信号よりも上位レイヤの信号として送信することを特徴とする請求項１記載の基地局装置。
信号の送信に用いられる複数のサブキャリアの周波数間隔に応じた自装置の送信タイミングの候補を示す第１の信号を復号する第１復号部と、
前記第１の信号によって示される送信タイミングの候補から１つの送信タイミングを特定する第２の信号を復号する第２復号部と、
前記第１復号部によって復号された第１の信号及び前記第２復号部によって復号された第２の信号に基づいて、信号の送信タイミングを制御する制御部と
を有することを特徴とする端末装置。
自装置宛てのデータを復号する第３復号部と、
前記第３復号部によって復号されたデータに誤りがあるか否かを示すフィードバック信号を生成する生成部とをさらに有し、
前記制御部は、
前記生成部によって生成されたフィードバック信号の送信タイミングを制御する
ことを特徴とする請求項８記載の端末装置。
基地局装置と端末装置とを有する無線通信システムであって、
前記基地局装置は、
信号の送信に用いられる複数のサブキャリアの周波数間隔に応じた前記端末装置の送信タイミングの候補を示す第１の信号を生成する第１生成部と、
前記第１の信号によって示される送信タイミングの候補から１つの送信タイミングを特定する第２の信号を生成する第２生成部と、
前記第１生成部によって生成された第１の信号及び前記第２生成部によって生成された第２の信号を送信する送信部とを有し、
前記端末装置は、
前記送信部から送信された第１の信号を復号する第１復号部と、
前記送信部から送信された第２の信号を復号する第２復号部と、
前記第１復号部によって復号された第１の信号及び前記第２復号部によって復号された第２の信号に基づいて、信号の送信タイミングを制御する制御部とを有する
ことを特徴とする無線通信システム。
信号の送信に用いられる複数のサブキャリアの周波数間隔に応じた端末装置の送信タイミングの候補を示す第１の信号を生成し、
生成された第１の信号を送信し、
前記第１の信号によって示される送信タイミングの候補から１つの送信タイミングを特定する第２の信号を生成し、
生成された第２の信号を送信する
処理を有することを特徴とする送信タイミング設定方法。