WO2018123720A1 - 基地局装置、端末装置およびその通信方法 - Google Patents

基地局装置、端末装置およびその通信方法 Download PDF

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WO2018123720A1
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control information
terminal device
unit
uplink
transmission
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PCT/JP2017/045479
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淳悟 後藤
中村　理
貴司 吉本
泰弘 浜口
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シャープ株式会社
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    • H04W48/12—Access restriction or access information delivery, e.g. discovery data delivery using downlink control channel

Definitions

  • the present invention relates to a base station device, a terminal device, and a communication method thereof.
  • MTC massive Machine Type Communications
  • URLLC ultra-reliable and low-delay communication
  • eMBB enhanced Mobile Broadband
  • a terminal device in a communication system such as LTE (Long Term Evolution) and LTE-A (LTE-Advanced) specified in 3GPP, a terminal device (UE: User Termination) is a random access procedure (Random Termination Access Procedure) or scheduling.
  • a request (SR: Scheduling Request) or the like is used to request a radio resource for transmitting uplink data from a base station apparatus (also called BS; Base Station, eNB; evolved Node Node B).
  • the base station apparatus gives an uplink transmission permission (UL Grant) to each terminal apparatus based on the SR.
  • the terminal apparatus When receiving the UL Grant of control information from the base station apparatus, the terminal apparatus transmits uplink data using a predetermined radio resource based on the uplink transmission parameter included in the UL Grant (Scheduled access, grant- This is called “scheduled access”. In this way, the base station device controls all uplink data transmission (the base station device knows the radio resources of the uplink data transmitted by each terminal device). In scheduled access, the base station apparatus controls uplink radio resources to realize orthogonal multiple access (OMA).
  • OMA orthogonal multiple access
  • grant-free access Grantgfree access, grant less access, Contention-based access, Autonomous ⁇ ⁇ ⁇ access, etc.
  • grant-free access has been studied (Non-patent Document 3).
  • grant-free access an increase in overhead due to control information can be suppressed even when a large number of devices transmit data of a small size.
  • UL Grant reception since UL Grant reception is not performed, the time from generation of transmission data to transmission can be shortened.
  • the base station device If the base station device allows data transmission with grant-free access to a terminal device that performs data transmission corresponding to mMTC or URLLC, the base station device cannot manage the data transmission timing and frequency resources of the terminal device. Data collision occurs. In this case, it is conceivable that predetermined communication quality is satisfied by retransmission control, but there is a problem that it takes time to correctly detect data (packets), that is, the delay becomes long.
  • One aspect of the present invention has been made in view of such circumstances, and the purpose thereof is a base station device capable of efficiently accommodating a terminal device that transmits data of mMTC or URLLC by grant-free access, A terminal device and a communication method are provided.
  • configurations of a base station apparatus, a terminal apparatus, and a communication method according to an aspect of the present invention are as follows.
  • One aspect of the present invention is a base station device that communicates with a terminal device, and generates a first control information unique to the terminal device and a second control information addressed to a plurality of terminal devices. And a receiving unit that receives an uplink physical channel, wherein the receiving unit transmits data transmitted without the terminal device receiving control information for uplink transmission permission using the first control information.
  • the first control information indicates that a radio resource used for data transmission is quasi-statically allocated, and the second control information dynamically allocates a radio resource used for data transmission It is characterized by showing.
  • One embodiment of the present invention is characterized in that an ID for detecting the first control information is different from an ID for detecting the second control information.
  • control unit controls at least one of a physical channel used for transmission of the second control information or a candidate search space in which the second control information is arranged. Generating information.
  • the radio resource information included in the second control information includes a start subframe relative to the number of subframes from the subframe in which the second control information is transmitted. And the number of effective subframes is included.
  • the first control information includes a subframe number that prohibits the terminal apparatus from transmitting data without receiving the uplink transmission permission control information. And any one of the period information is included.
  • a terminal device that communicates with a base station device, wherein a first control information unique to the terminal device and a second address addressed to a plurality of terminal devices are transmitted from the base station device.
  • a reception unit that receives control information; and a transmission unit that transmits uplink data based on the first control information or the second control information, wherein the transmission unit includes the first control information.
  • data transmission is performed without receiving uplink transmission permission control information
  • the first control information is information quasi-statically assigning radio resources used for the data transmission
  • the second control information is It is information that dynamically allocates radio resources used for data transmission.
  • the transmission unit transmits uplink data based on the first control information when the second control information is not detected.
  • one aspect of the present invention includes a control unit that generates control information requesting the uplink transmission permission, and the uplink transmission permission when the second control information cannot be detected. And transmitting control information for requesting.
  • the detected second control information includes information indicating a discontinuous frequency resource
  • data transmission can be performed without receiving the uplink transmission permission control information. Selecting a frequency resource to be used for.
  • the reception unit when the reception unit receives an ID for receiving the second control information, the second transmission is performed only when data to be transmitted by the transmission unit is in a buffer. Control information reception processing is performed.
  • the first control information includes a subframe number that prohibits the terminal apparatus from transmitting data without receiving the uplink transmission permission control information. And period information are included.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of an uplink frame configuration according to the first embodiment. It is a figure which shows an example of the flame
  • the communication system is also called a base station device (cell, small cell, pico cell, serving cell, component carrier, eNodeB (eNB), Home eNodeB, Low Power Node, Remote Radio Head, gNodeB (gNB), control station). And a terminal device (terminal, mobile terminal, mobile station, UE: User: Equipment).
  • the base station apparatus in the case of downlink, is a transmission apparatus (transmission point, transmission antenna group, transmission antenna port group), and the terminal apparatus is a reception apparatus (reception point, reception terminal, reception antenna group, reception antenna port). Group).
  • the base station apparatus becomes a receiving apparatus and the terminal apparatus becomes a transmitting apparatus.
  • the communication system can also be applied to D2D (Device-to-Device) communication. In that case, both the transmitting device and the receiving device are terminal devices.
  • the communication system is not limited to data communication between a terminal device and a base station device in which a human intervenes, but MTC (Machine Type Communication), M2M communication (Machine-to-Machine Communication), IoT (Internet of Things). ) Communication, NB-IoT (Narrow Band-IoT), etc. (hereinafter referred to as MTC) can be applied to data communication forms that do not require human intervention.
  • the terminal device is an MTC terminal.
  • the communication system uses transmission schemes such as DFTS-OFDM (also called Discrete-Fourier-Transform-Spread---Orthogonal-Frequency-Division-Multiplexing, SC-FDMA), OFDM, SCMA (Sparse Code-Multiple Access) in the uplink and downlink. be able to.
  • the communication system uses FBMC (Filter Bank-Multi OFDM Carrier) to which a filter is applied, f-OFDM (Filtered-OFDM), UF-OFDM (Universal Filtered-OFDM), W-OFDM (Windowing-OFDM), and sparse code.
  • FBMC Breast Bank-Multi OFDM Carrier
  • f-OFDM Frtered-OFDM
  • UF-OFDM Universal Filtered-OFDM
  • W-OFDM Windowing-OFDM
  • sparse code A scheme (SCMA: Sparse Code Multiple Multiple Access) or the like can also be used.
  • the communication system may apply a DFT precoding and use a signal waveform using the above filter. Furthermore, the communication system may perform code spreading, interleaving, sparse code, and the like in the transmission method. In the following description, it is assumed that at least one of DFTS-OFDM transmission and OFDM transmission is used for the uplink, and OFDM transmission is used for the downlink. it can.
  • the base station apparatus and the terminal apparatus in the present embodiment are a frequency band called a licensed band (licensed band) obtained from a country or region where a wireless provider provides a service (license), and / or Communication is possible in a so-called unlicensed band that does not require a license from the country or region.
  • a licensed band obtained from a country or region where a wireless provider provides a service (license)
  • / or Communication is possible in a so-called unlicensed band that does not require a license from the country or region.
  • unlicensed band communication based on carrier sense (for example, listen before talk method) may be used.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a communication system according to the present embodiment.
  • the communication system according to the present embodiment includes a base station device 10 and terminal devices 20-1 to 20-n1 (n1 is the number of terminal devices connected to the base station device 10).
  • the terminal devices 20-1 to 20-n1 are also collectively referred to as the terminal device 20.
  • the coverage 10a is a range (communication area) in which the base station device 10 can be connected to the terminal device 20 (also referred to as a cell).
  • the base station apparatus 10 and the terminal apparatus 20 use multiple access (MA: Multiple Access) using grant-free access (also called grantgfree access, grantgless access, Contention-based access or Autonomous access) in the uplink. ) Is supported.
  • grant-free access also called grantgfree access, grantgless access, Contention-based access or Autonomous access
  • the terminal device 20 does not depend on reception of control information from the base station device 10 for uplink transmission permission (also referred to as UL grant: uplink grant, scheduling grant) (without receiving UL grant), Transmit uplink data (eg, physical uplink channel).
  • the base station apparatus 10 and the terminal apparatus 20 may support non-orthogonal multiple access. Note that the base station apparatus 10 and the terminal apparatus 20 can also support both grant-free access and scheduled access.
  • the base station apparatus 10 and the terminal apparatus 20 can also support both non-orthogonal multiaccess and orthogonal multiaccess.
  • UL Grant uses the downlink control information (DCI: Downlink Control Information) used for scheduling of the physical uplink shared channel (for example, PUSCH: Physical Uplink Shared Channel, NRPUSCH: New Radio Radio PUSCH).
  • DCI Downlink Control Information
  • the station apparatus 10 is control information that instructs the terminal apparatus 20 to perform resource block assignment to the physical uplink shared channel (for example, physical uplink included in the DCI format transmitted on the physical downlink control channel in LTE). Resource block allocation field for link shared channel).
  • the downlink control information for uplink physical channel transmission can include a shared field for scheduled access and grant-free access.
  • the base station apparatus 10 instructs to transmit an uplink physical channel by grant-free access
  • the base station apparatus 10 and the terminal apparatus 20 use the bit sequence stored in the shared field for grant-free access. To be interpreted according to the setting (eg, a lookup table defined for grant-free access).
  • the base station apparatus 10 and the terminal apparatus 20 interpret the shared field according to the setting for scheduled access. .
  • Transmission of an uplink physical channel in grant-free access is referred to as asynchronous data transmission. Note that the transmission of the uplink physical channel in the scheduled manner is referred to as synchronous data transmission.
  • the terminal device 20 may randomly select a radio resource for transmitting uplink data. For example, the terminal apparatus 20 is notified of a plurality of available radio resource candidates from the base station apparatus 10 as a resource pool, and randomly selects a radio resource from the resource pool.
  • the radio resource to which the terminal device 20 transmits uplink data may be set in advance by the base station device 10. In this case, the terminal device 20 transmits the uplink data using the wireless resource set in advance without receiving UL Grant.
  • the radio resource includes a plurality of uplink multi-access resources (resources to which uplink data can be mapped).
  • the terminal device 20 transmits uplink data using one or a plurality of uplink multi-access resources selected from a plurality of uplink multi-access resources.
  • the radio resource to which the terminal apparatus 20 transmits uplink data may be determined in advance in a communication system including the base station apparatus 10 and the terminal apparatus 20.
  • the radio resource for transmitting the uplink data is transmitted from the base station apparatus 10 by a physical broadcast channel (for example, PBCH: Physical Broadcast Channel, NRPBCH: New Radio Physical Broadcast Channel) / Radio Resource Control RRC (Radio Resource Control) / System information (for example, SIB: System Information Block) / physical downlink control channel (downlink control information, for example, PDCCH: Physical Downlink Control Channel, EPDCCH: Enhanced PDCCH, MPDCCH: MTC PDCCH, NPDCCH: Narrowband PDCCH, NRPDCCH: New Radio
  • the terminal device 20 may be notified using (PDCCH).
  • the uplink multi-access resource includes a multi-access physical resource and a multi-access signature resource (Multi-Access Signature Resource).
  • the multi-access physical resource is a resource composed of time and frequency.
  • the multi-access physical resource and the multi-access signature resource can be used to specify an uplink physical channel transmitted by each terminal apparatus.
  • the resource block is a unit in which the base station apparatus 10 and the terminal apparatus 20 can map a physical channel (for example, a physical data shared channel or a physical control channel).
  • the resource block includes one or more subcarriers (for example, 12 subcarriers and 16 subcarriers) in the frequency domain.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of a radio frame of the communication system according to the present embodiment.
  • the radio frame configuration indicates a configuration in a time domain multi-access physical resource.
  • One radio frame is composed of a plurality of subframes.
  • FIG. 2 is an example in which one radio frame is composed of 10 subframes.
  • the terminal device 20 has a reference subcarrier interval (reference topology).
  • the subframe is composed of a plurality of OFDM symbols generated at a reference subcarrier interval.
  • FIG. 2 is an example in which one subframe is composed of 14 OFDM symbols.
  • One slot is composed of a plurality of OFDM symbols generated at subcarrier intervals used by the terminal device 20 for uplink data transmission.
  • FIG. 2 is an example in which one slot is composed of seven OFDM symbols.
  • FIG. 2 illustrates a case where the reference subcarrier interval is the same as the subcarrier interval used for uplink data transmission.
  • one subframe is composed of a plurality of slots.
  • FIG. 2 is an example in which one subframe is composed of two slots.
  • the slot may be a minimum unit in which the terminal device 20 maps a physical channel (for example, a physical data shared channel or a physical control channel).
  • a physical channel for example, a physical data shared channel or a physical control channel.
  • one slot is a resource block unit in the time domain.
  • One minislot is composed of a plurality of OFDM symbols (for example, two, four) generated at subcarrier intervals used by the terminal device 20 for uplink data transmission.
  • the mini slot length is shorter than the slot length.
  • FIG. 2 is an example in which one minislot is composed of two OFDM symbols.
  • the base station apparatus 10 may set the number of OFDM symbols constituting the slot / minislot.
  • the base station apparatus 10 may signal the number of OFDM symbols constituting the slot / minislot and notify the terminal apparatus 20 of it.
  • a minislot may be a minimum unit in which the terminal device 20 maps a physical channel (for example, a physical data shared channel or a physical control channel).
  • one mini-slot is a resource block unit in the time domain.
  • the multi-access signature resource is composed of at least one multi-access signature among a plurality of multi-access signature groups (also called a multi-access signature pool).
  • the multi-access signature is information indicating characteristics (marks and indices) for distinguishing (identifying) uplink physical channels transmitted by each terminal apparatus.
  • Multi-access signatures include spatial multiplexing patterns, spreading code patterns (Walsh code, OCC; OrthogonalgonCover Code, cyclic shift for data spreading, sparse code, etc.), interleave pattern, demodulation reference signal pattern (reference signal sequence, cyclic) Shift, OCC, IFDM) / identification signal pattern, transmission power, etc., at least one of which is included.
  • the terminal device 20 transmits uplink data using one or a plurality of multi-access signatures selected from the multi-access signature pool.
  • the terminal device 20 can notify the base station device 10 of usable multi-access signatures.
  • the base station apparatus 10 can notify the terminal apparatus of a multi-access signature used when the terminal apparatus 20 transmits uplink data.
  • the base station apparatus 10 can notify the terminal apparatus 20 of a multi-access signature group that can be used when the terminal apparatus 20 transmits uplink data.
  • the usable multi-access signature group may be notified using a broadcast channel / RRC / system information / downlink control channel. In this case, the terminal device 20 can transmit uplink data using the multi-access signature selected from the notified multi-access signature group.
  • the terminal device 20 transmits uplink data using the multi-access resource.
  • the terminal device 20 can map uplink data to a multi-access resource including a multi-carrier signature resource including one multi-access physical resource and a spreading code pattern.
  • the terminal device 20 can also allocate uplink data to a multi-access resource configured by one multi-access physical resource and a multi-carrier signature resource composed of an interleave pattern.
  • the terminal device 20 can also map uplink data to a multi-access resource including a multi-access physical resource and a multi-access signature resource including a demodulation reference signal pattern / identification signal pattern.
  • the terminal apparatus 20 can also map uplink data to a multi-access resource configured by a multi-access signature resource including one multi-access physical resource and a transmission power pattern (for example, each uplink data) May be set so that a reception power difference is generated in the base station apparatus 10.
  • a transmission power pattern for example, each uplink data
  • uplink transmissions transmitted by a plurality of terminal apparatuses 20 are provided.
  • Link data may be allowed to be transmitted in an overlapping (collision) manner in uplink multi-access physical resources.
  • the base station apparatus 10 detects an uplink data signal transmitted by each terminal apparatus in grant-free access. In order to detect the uplink data signal, the base station apparatus 10 performs SLIC (Symbol Level Interference Cancellation) that performs interference cancellation based on the demodulation result of the interference signal, and CWIC (Codeword Level) that performs interference cancellation based on the decoding result of the interference signal.
  • SLIC Symbol Level Interference Cancellation
  • CWIC Codeword Level
  • Interference Cancellation Sequential Interference Canceller; SIC and Parallel Interference Canceller; also called PIC
  • turbo equalization maximum likelihood detection (MLD: maximum likelihood detection, R-MLD) that searches for the most appropriate one among transmission signal candidates : Reduced complexity maximum likelihood detection
  • EMMSE-IRC Enhanced Minimum Mean Error Square Interference Rejection Combining
  • BP Belief propagation
  • MF Melched Filter
  • the base station apparatus 10 applies an advanced receiving apparatus (Advanced Receiver) such as turbo equalization to detect non-orthogonal multiplexed uplink data signals.
  • Advanced Receiver Advanced Receiver
  • turbo equalization to detect non-orthogonal multiplexed uplink data signals.
  • the present invention is not limited to this as long as an uplink data signal can be detected.
  • a matched filter such as MRC (Maximal Ratio Combining) or 1-Tap MMSE that does not use an interference canceller may be used.
  • uplink radio communication using scheduled access / grant-free access includes the following uplink physical channels.
  • the uplink physical channel is used for transmitting information output from an upper layer.
  • Physical uplink control channel (for example, PUCCH: Physical Uplink Control Channel, NRPUCCH: New Radio PUCCH) is uplink control information (UCI: Uplink Control Information). ) Is the physical channel used to transmit.
  • the uplink control information includes a positive response (positive acknowledgement, ACK) / negative response (negative acknowledgement, NACK) for downlink data (downlink transport block, DL-SCH: Downlink-Shared Channel).
  • ACK / NACK is also referred to as a signal indicating delivery confirmation, HARQ-ACK, and HARQ feedback.
  • the uplink control information can include an SR (Scheduling Request) when supporting scheduled access.
  • the uplink control information includes downlink channel state information (CSI: Channel State Information).
  • the channel state information specifies a rank index (RI: RankRaIndicator) indicating a suitable spatial multiplexing number (number of layers), a precoding matrix indicator (PMI: Precoding Matrix Indicator) indicating a suitable precoder, and a suitable transmission rate.
  • RI RankRaIndicator
  • PMI Precoding Matrix Indicator
  • CQI channel quality index
  • the PMI indicates a code book determined by the terminal device 20.
  • the codebook relates to precoding of a physical downlink shared channel (PDSCH: PhysicalPhysDownlink Shared Channel, NRPDSCH: New Radio Physical Downlink Shared Channel).
  • the CQI is a suitable modulation scheme in a predetermined band (for example, BPSK (Binary Phase Shift Shift Keying), QPSK (quadrature Phase Shift Shift Keying), 16 QAM (quadrature Amplitude Modulation), 64 QAM, 256 QAM, etc.), coding rate (coding rate). ).
  • BPSK Binary Phase Shift Shift Keying
  • QPSK quadrature Phase Shift Shift Keying
  • 16 QAM quadrature Amplitude Modulation
  • 64 QAM quadrature Amplitude Modulation
  • 64 QAM quadrature Amplitude Modulation
  • 256 QAM quadrature Amplitude Modulation
  • coding rate coding rate
  • uplink control information may be omitted.
  • the physical uplink shared channel is a physical channel used for transmitting uplink data (uplink transport block, UL-SCH).
  • the physical uplink shared channel may be used to transmit ACK / NACK and / or channel state information for downlink data.
  • the physical uplink shared channel may be used for transmitting uplink control information.
  • the physical uplink shared channel may be generated by adding a cyclic redundancy check (CRC: Cyclic Redundancy Check) to uplink data.
  • CRC Cyclic Redundancy Check
  • the CRC may be scrambled (also referred to as exclusive OR operation, mask, or encryption) using a sequence representing an identifier (UE ID: UserIDEquipment Identifier) of the terminal device 20.
  • C-RNTI Cell-Radio Network Temporary Identifier
  • T C-RNTI Temporary C-RNTI
  • the UE ID can be assigned to the terminal device 20 by the base station device 10 when the terminal device 20 accesses a new cell by the cell update procedure.
  • the base station apparatus 10 may notify each terminal apparatus of each UE ID.
  • the UE ID can also be included in message 2 (random access response, RAR: Random Access Response) / message 4 (Contention Resolution) in the random access procedure.
  • RAR radio resource control
  • RRC radio resource control
  • the UE ID is associated with parameters (for example, parameters related to setting of reference signal / spreading code / interleave pattern / transmission power control) used for identification of an uplink physical channel.
  • the UE ID is associated with a parameter related to a multi-access signature resource.
  • the UE ID may define an identifier for grant-free access that is distinguished from an identifier for scheduled access.
  • the physical uplink shared channel is used for transmitting the RRC message.
  • the RRC message is information / signal processed in the radio resource control layer.
  • the RRC message can include the UE capability of the terminal device 20.
  • the UE capability is information indicating a function supported by the terminal device 20.
  • the physical uplink shared channel is used to transmit a MAC CE (Control Element).
  • the MAC CE is information / signal processed (transmitted) in a medium access control (MAC) layer.
  • MAC medium access control
  • the power headroom may be included in the MAC CE and reported via the physical uplink shared channel. That is, the MAC CE field is used to indicate the power headroom level.
  • the uplink data can include an RRC message and a MAC CE.
  • a physical random access channel (for example, PRACH: Physical Random Access Channel, NRPRACH: New Radio PRACH) is used to transmit a preamble used for random access.
  • PRACH Physical Random Access Channel
  • NRPRACH New Radio PRACH
  • a physical random access channel (random access procedure) can be omitted. Further, the random access procedure can be omitted if the scheduling request can be used also in the scheduled access.
  • an uplink reference signal (Uplink Reference Signal: UL SRS) is used as an uplink physical signal.
  • the uplink physical signal is not used to transmit information output from the upper layer, but is used by the physical layer.
  • the uplink reference signal includes a demodulation reference signal (DMRS: Demodulation Reference Signal) and a sounding reference signal (SRS: Sounding Reference Signal).
  • DMRS Demodulation Reference Signal
  • SRS Sounding Reference Signal
  • the demodulation reference signal is related to transmission of the physical uplink shared channel or the physical uplink control channel.
  • the base station apparatus 10 uses the demodulation reference signal to perform propagation path correction when demodulating the physical uplink shared channel or the physical uplink control channel.
  • the demodulation reference signal sequence can be generated in association with the cell ID of the base station apparatus 10.
  • the demodulation reference signal sequence can be generated by performing cyclic shift and OCC (Orthogonal Cover Code).
  • the base station apparatus 10 can notify the terminal apparatus 20 of the cyclic shift index associated with the cyclic shift amount parameter n_DMRS using the downlink control channel / RRC.
  • the n_DMRS may be composed of a configuration parameter notified using the downlink control channel and a configuration parameter notified using RRC.
  • a Zadoff-Chu sequence is used as the basic sequence r (n) _u, v of the demodulation reference signal.
  • r (n) _u, v can be a Zadoff-Chu sequence with a cell ID as a seed.
  • the basic sequence r (n) _u, v is cyclically shifted based on the cyclic shift amount parameter ⁇ obtained from n_DMRS. For example, when the parameter ⁇ has 12 values, 12 cyclically shifted basic sequences r (n) _u, v ⁇ ( ⁇ ) may be generated.
  • the OCC sequence w is multiplied by the cyclically shifted basic sequence r (n) _u, v ⁇ ( ⁇ ).
  • the demodulation reference signal can be mapped to one or a plurality of OFDM symbols.
  • the sequence mapped to M_SC ⁇ RS subcarriers in the first OFDM symbol Is multiplied by 1, and the sequence mapped to M_SC ⁇ RS subcarriers in the second OFDM symbol is multiplied by -1.
  • the pattern of the OCC sequence w (m) is associated with the OCC index.
  • the base station apparatus 10 can notify the terminal apparatus 20 of the OCC index using the downlink control channel / RRC. For example, in Equation (1), when OCC having a sequence length of 2 is used, a maximum of 24 demodulation reference signal sequences can be generated from one basic sequence. Note that.
  • the w (m) may be notified in association with a cyclic shift index. Note that the demodulation reference signal sequence r may be generated for each layer.
  • the demodulation reference signal sequence may be multiplied by a spreading code sequence in the frequency domain. For example, a sequence mapped to M_SC ⁇ RS subcarriers of each OFDM symbol is multiplied by a spreading code sequence.
  • the spreading code sequence is the same as the spreading code sequence multiplied by the physical uplink shared channel.
  • the sounding reference signal is not related to the transmission of the physical uplink shared channel or the physical uplink control channel.
  • the base station apparatus 10 uses a sounding reference signal to measure an uplink channel state (CSI Measurement).
  • the following downlink physical channels are used in downlink radio communication using scheduled access / grant-free access.
  • the downlink physical channel is used to transmit information output from an upper layer.
  • the physical broadcast channel is used to broadcast a master information block (MIB, Broadcast Channel: BCH) commonly used by the terminal device 20. It is done. MIB is system information.
  • the physical broadcast channel includes system control information to be broadcast.
  • the physical broadcast channel includes information such as a downlink system band, a system frame number (SFN), and the number of transmission antennas used by the base station apparatus 10.
  • the physical broadcast channel may include setting information of a channel including a retransmission request instruction (including a hybrid automatic retransmission request instruction, for example, PHICH: Physical Hybrid ARQ Indicator Channel, NRPHICH: New Radio PHICH).
  • the physical broadcast channel may include information indicating whether or not the base station device 10 supports grant-free access.
  • the physical broadcast channel may include a part or all of setting information related to grant-free access.
  • the physical downlink control channel is used to transmit downlink control information (DCI: Downlink Control Information).
  • DCI Downlink Control Information
  • the downlink control information defines a plurality of formats (also referred to as DCI formats) based on usage. Each format is used according to the application.
  • the downlink control information includes control information for downlink data transmission and control information for uplink data transmission.
  • the downlink control information can include information related to retransmission of uplink data (physical uplink shared channel).
  • the DCI format for downlink data transmission is used for scheduling of the physical downlink shared channel.
  • the DCI format for downlink data transmission is also referred to as downlink grant (or downlink assignment).
  • the DCI format for downlink data transmission includes downlink control information such as information on resource allocation of the physical downlink shared channel and information on MCS (ModulationModCoding Scheme) for the physical downlink shared channel.
  • the DCI format for downlink data transmission may include transmission power control (TPC: Transmission Power Control) for physical uplink channels (for example, physical uplink control channel, physical uplink shared channel).
  • TPC Transmission Power Control
  • the DCI format for downlink data transmission may include part or all of setting information regarding grant-free access.
  • the DCI format for uplink data transmission is used to notify the terminal device 20 of control information related to transmission of the physical uplink shared channel.
  • the DCI format for uplink data transmission includes information on MCS of a physical uplink shared channel, information on retransmission of uplink data (physical uplink shared channel), and information on cyclic shift for a demodulation reference signal.
  • Uplink control information such as transmission power control for a physical uplink channel, downlink channel state information (CSI: Channel State Information, also referred to as reception quality information) request (CSI request), and the like.
  • the DCI format for uplink data transmission may include multi-access resources that can be used by the terminal device 20 / multi-access signature resources that can be used (usable multi-access signature groups, usable multi-access signatures). it can.
  • the DCI format for uplink data transmission may include a part or all of setting information regarding grant-free access.
  • a DCI format specific to grant-free access for notifying setting information related to grant-free access may be defined. Note that one or more pieces of information included in the DCI format for uplink data transmission can also be included in the DCI format for downlink data transmission.
  • the physical downlink control channel is generated by adding a cyclic redundancy check (CRC: Cyclic Redundancy Check) to the downlink control information.
  • CRC Cyclic Redundancy Check
  • the CRC is scrambled using the identifier (UE ID) of the terminal device 20.
  • UE ID identifier
  • C-RNTI Cell- Radio Network Temporary Identifier
  • the physical downlink shared channel is used to transmit downlink data (downlink transport block, DL-SCH).
  • the physical downlink shared channel is used to transmit a system information message (SIB: System Information Block).
  • SIB System Information Block
  • the system information message may include a system information block specific to grant-free access.
  • the system information block unique to grant-free access can include setting information of multi-access physical resources (resources composed of time and frequency band) / multi-access signature group / multi-access signature for grant-free access.
  • the system information block unique to grant-free access can also include parameters used for identifying uplink data (for example, parameters relating to setting of reference signal / spreading code / interleave pattern / transmission power control). Part or all of the system information message can be included in the RRC message.
  • the physical downlink shared channel is used for transmitting the RRC message.
  • the RRC message transmitted from the base station apparatus 10 may be common (cell-specific) to a plurality of terminal apparatuses 20 in the cell. Information common to the terminal devices 20 in the cell can be transmitted using a cell-specific RRC message.
  • the RRC message transmitted from the base station device 10 may be a message dedicated to a certain terminal device 20 (also referred to as dedicated signaling).
  • the terminal device specific (user-specific) information can be transmitted to a certain terminal device 20 using a dedicated message.
  • the RRC message can include a message for setting information related to grant-free access (also referred to as grant-free access setting assist information).
  • the RRC message may include multi-access physical resources (resources composed of time and frequency bands) for performing grant-free access / multi-access signature groups / multi-access signature setting information.
  • the RRC message may also include parameters used for identifying uplink data (for example, parameters related to setting of reference signal / spreading code / interleave pattern / transmission power control).
  • the RRC message may be a message dedicated to grant-free access. Information unique to grant-free access may be transmitted using a message dedicated to grant-free access.
  • the physical downlink shared channel is used to transmit MAC CE.
  • the RRC message and / or MAC CE is also referred to as higher layer signaling.
  • the physical downlink shared channel is generated by adding a cyclic redundancy check (CRC: Cyclic Redundancy Check).
  • CRC Cyclic Redundancy Check
  • the CRC is scrambled using the identifier (UE ID) of the terminal device 20.
  • UE ID identifier
  • the identifier used for scrambling the CRC is defined as an identifier for grant-free access that is distinguished from an identifier for scheduled access. May be. For example, when a downlink physical channel is transmitted using scheduled access and an uplink physical channel is transmitted using grant-free access, different identifiers may be used for the uplink and the downlink.
  • a synchronization signal (Synchronization signal: SS) and a downlink reference signal (Downlink Reference Signal: DL RS) are used as downlink physical signals.
  • the downlink physical signal is not used to transmit information output from the upper layer, but is used by the physical layer.
  • the synchronization signal is used by the terminal device 20 to synchronize the downlink frequency domain and time domain.
  • the synchronization can include subframe synchronization and FFT (Fast Fourier Transform) window synchronization.
  • the downlink reference signal is used by the terminal apparatus 20 to correct the propagation path of the downlink physical channel.
  • the downlink reference signal is used to demodulate a physical broadcast channel, a physical downlink shared channel, and a physical downlink control channel.
  • the downlink reference signal can also be used for the terminal device 20 to calculate downlink channel state information.
  • the reference signal used for demodulating various channels may be different from the reference signal used for measurement (for example, DMRS in LTE: Demodulation Reference Signal and CRS: Cell-specific Reference Signal, CSI-RS: Channel state information Reference Signal, DRS: Discovery Reference Signal, etc.).
  • the downlink physical channel and the downlink physical signal are collectively referred to as a downlink signal.
  • the uplink physical channel and the uplink physical signal are also collectively referred to as an uplink signal.
  • the downlink physical channel and the uplink physical channel are also collectively referred to as a physical channel.
  • the downlink physical signal and the uplink physical signal are collectively referred to as a physical signal.
  • BCH, UL-SCH and DL-SCH are transport channels.
  • a channel used in the MAC layer is referred to as a transport channel.
  • a transport channel unit used in the MAC layer is also referred to as a transport block (TB) or a MAC PDU (Protocol Data Unit).
  • the transport block is a unit of data that is delivered (delivered) by the MAC layer to the physical layer. In the physical layer, the transport block is mapped to a code word, and an encoding process or the like is performed for each code word.
  • FIG. 3 is a schematic block diagram showing the configuration of the terminal device 20 according to the present embodiment.
  • the terminal device 20 includes a reception antenna 202, a reception unit (reception step) 204, an upper layer processing unit (upper layer processing step) 206, a control unit (control step) 208, a transmission unit (transmission step) 210, and a transmission antenna 212.
  • the reception unit 204 includes a wireless reception unit (wireless reception step) 2040, an FFT unit 2041 (FFT step), a demultiplexing unit (demultiplexing step) 2042, a demodulation unit (demodulation step) 2044, and a decoding unit (decoding step) 2046. Consists of.
  • the transmission unit 210 includes an encoding unit (encoding step) 2100, a modulation unit (modulation step) 2102, a DFT unit (DFT step) 2104, a multiple access processing unit (multiple access processing step) 2106, and a multiplexing unit (multiplexing step) 2108.
  • the receiving unit 204 demultiplexes, demodulates, and decodes a downlink signal (downlink physical channel, downlink physical signal) received from the base station apparatus 10 via the reception antenna 202.
  • the receiving unit 204 outputs a control channel (control information) separated from the received signal to the control unit 208.
  • the receiving unit 204 outputs the decoding result to the higher layer processing unit 206.
  • the receiving unit 204 acquires information on the settings of the uplink physical channel and the uplink reference signal included in the received signal (referred to as setting information on uplink transmission).
  • the setting information related to uplink transmission includes setting information related to grant-free access.
  • the downlink signal can also include the UE ID of the terminal device 20.
  • the radio reception unit 2040 converts the downlink signal received via the reception antenna 202 into a baseband signal by down-conversion, removes unnecessary frequency components, and sets the amplification level so that the signal level is properly maintained. Based on the in-phase component and the quadrature component of the received signal, the quadrature demodulation is performed, and the analog signal demodulated by the quadrature demodulation is converted into a digital signal. Radio reception section 2040 removes a portion corresponding to CP (Cyclic Prefix) from the converted digital signal.
  • the FFT unit 2041 performs fast Fourier transform on the downlink signal from which CP is removed (demodulation processing for OFDM modulation), and extracts a frequency domain signal.
  • the demultiplexing unit 2042 transmits a downlink physical channel (physical downlink control channel, physical downlink shared channel, physical broadcast channel, etc.), a downlink reference signal, and the like included in the extracted downlink signal in the frequency domain. Separate and extract.
  • the demultiplexing unit 2042 includes a channel measurement function (channel measurement unit) using a downlink reference signal.
  • the demultiplexing unit 2042 includes a downlink signal channel compensation function (channel compensation unit) using the channel measurement result.
  • the demultiplexing unit outputs the physical downlink channel to the demodulation unit 2044 / control unit 208.
  • the demodulator 2044 receives a received signal using a modulation scheme determined in advance such as BPSK, QPSK, 16QAM, 64QAM, and 256QAM, or notified in advance by a downlink grant for each downlink physical channel modulation symbol. Is demodulated.
  • a modulation scheme determined in advance such as BPSK, QPSK, 16QAM, 64QAM, and 256QAM, or notified in advance by a downlink grant for each downlink physical channel modulation symbol. Is demodulated.
  • the decoding unit 2046 decodes the demodulated encoded bits of each downlink physical channel at a predetermined encoding method, a predetermined encoding method, or a coding rate notified in advance by a downlink grant,
  • the decoded downlink data / setting information related to downlink reception / setting information related to uplink transmission is output to higher layer processing section 206.
  • the control unit 208 uses the setting information regarding downlink reception / setting information regarding uplink transmission included in the downlink physical channel (physical downlink control channel, physical downlink shared channel, etc.) to use the reception unit 204 and the transmission unit. 210 is controlled.
  • the setting information related to uplink transmission can include setting information related to grant-free access.
  • the control unit 208 controls the uplink reference signal generation unit 2112 and the multiple access processing unit 2106 according to the setting information regarding multi-access resources (multi-access physical resource / multi-access signature resource) included in the setting information regarding grant-free access. To do.
  • multi-access resources multi-access physical resource / multi-access signature resource
  • the control unit 208 performs uplink reference signal generation unit 2112 and multiple access according to parameters and multi-access signature resources used for generation of the demodulation reference signal / identification signal calculated from the setting information related to grant-free access.
  • the processing unit 2106 is controlled.
  • the control unit 208 acquires the setting information regarding downlink reception / setting information regarding uplink transmission from the reception unit 204 / upper layer processing unit 206.
  • Setting information related to downlink reception / setting information related to uplink transmission can be acquired from downlink control information (DCI) included in a downlink physical channel.
  • DCI downlink control information
  • DCI downlink control information
  • the setting information regarding the grant-free access may be included in the physical downlink control channel / physical downlink shared channel / broadcast channel.
  • the downlink physical channel may include a physical channel dedicated to grant-free access. In this case, part or all of the setting information regarding the grant-free access can be acquired from a physical channel dedicated to grant-free access.
  • the control unit 208 when the transmission unit 210 transmits a physical uplink control channel, the control unit 208 generates uplink control information (UCI) and outputs the uplink control information (UCI) to the transmission unit 210.
  • UCI uplink control information
  • a part of the function of the control unit 108 can be included in the upper layer processing unit 102. Note that when the transmission unit 210 transmits a physical uplink control channel, the control unit 208 may switch whether or not DFT is applied.
  • control unit 208 may control the transmission unit 210 in accordance with a CP length parameter added to the data signal.
  • the control unit 208 may have different CP lengths for grant-free access and scheduled access. For example, in the case of grant-free access, the control unit 208 may increase the CP.
  • control unit 208 may control the transmission unit 210 according to a CP length parameter included in the setting information regarding the grant-free access.
  • DFT When DFT is applied, a Zero-Tail DFTS-OFDM signal waveform in which zeros are inserted at the beginning / back of a signal sequence before input may be used.
  • a UW-DFTS-OFDM signal waveform in which a specific sequence such as a Zadoff-Chu sequence is inserted into the DFT at the beginning / back of a signal sequence before input may be used.
  • DFTS-OFDM may be used when lower than a predetermined carrier frequency
  • Zero-Tail DFTS-OFDM / UW-DFTS-OFDM may be used when higher than a predetermined carrier frequency.
  • the control unit 208 inputs information related to resources used for grant-free access detected by the reception unit 204 to the transmission unit 210.
  • Information on resources used for grant-free access is reported in the physical downlink control channel / physical downlink shared channel / broadcast channel. Details of information on resources used for grant-free access will be described later.
  • the upper layer processing unit 206 performs processing of a medium access control (MAC) layer, a packet data integration protocol (PDCP) layer, a radio link control (RLC) layer, and a radio resource control (RRC) layer.
  • MAC medium access control
  • PDCP packet data integration protocol
  • RLC radio link control
  • RRC radio resource control
  • Upper layer processing section 206 outputs information related to the function (UE capability) of the terminal apparatus supported by the terminal apparatus to transmitting section 210.
  • the upper layer processing unit 206 signals information related to the function of the terminal device in the RRC layer.
  • the information regarding the function of the terminal device includes information indicating whether the terminal device supports a predetermined function, or information indicating that the terminal device has introduced the predetermined function and completed the test. Whether or not to support a predetermined function includes whether or not the installation and test for the predetermined function have been completed.
  • the terminal device transmits information (parameter) indicating whether the predetermined device is supported.
  • the terminal device may not transmit information (parameter) indicating whether or not the terminal device supports the predetermined function. That is, whether or not to support the predetermined function is notified by whether or not information (parameter) indicating whether or not to support the predetermined function is transmitted.
  • Information (parameter) indicating whether or not a predetermined function is supported may be notified using 1 or 1 bit.
  • the information related to the function of the terminal device includes information indicating that grant-free access is supported.
  • the upper layer processing unit 206 can transmit information indicating whether to support each function.
  • the information indicating that grant-free access is supported includes information indicating multi-access physical resources and multi-access signature resources supported by the terminal device.
  • the information indicating that grant-free access is supported may include setting of a reference table for setting the multi-access physical resource and multi-access signature resource.
  • Information indicating that grant-free access is supported includes the ability to support a plurality of tables indicating antenna ports, scrambling identities and the number of layers, the ability to support a predetermined number of antenna ports, and a predetermined transmission mode. Some or all of the abilities corresponding to The transmission mode is determined by the number of antenna ports, transmission diversity, the number of layers, presence / absence of grant-free access support, and the like.
  • the upper layer processing unit 206 manages various setting information of the own terminal device. A part of the various setting information is input to the control unit 208. Various setting information is received from the base station apparatus 10 using the downlink physical channel via the receiving unit 204. The various setting information includes setting information related to grant-free access input from the receiving unit 204. The setting information related to grant-free access includes setting information for multi-access resources (multi-access physical resources and multi-access signature resources).
  • uplink resource block setting (number of OFDM symbols per resource block / number of subcarriers), setting of demodulation reference signal / identification signal (reference signal sequence, cyclic shift, mapped OFDM symbol, etc.), spreading code Settings related to multi-access signature resources such as settings (Walsh code, OCC; Orthogonal Cover Code, sparse code and spreading rate of these spreading codes), interleave setting, transmission power setting, transmission / reception antenna setting, transmission / reception beamforming setting, etc.
  • a setting related to processing performed based on a mark for identifying an uplink physical channel transmitted by the apparatus 20 may be included.
  • These multi-access signature resources may be associated (may be linked) either directly or indirectly.
  • the association of multi-access signature resources is indicated by a multi-access signature process index.
  • the setting information related to grant-free access may include setting of a reference table for setting the multi-access physical resource and multi-access signature resource.
  • the setting information related to grant-free access may include information indicating setup and release of grant-free access, ACK / NACK reception timing information for an uplink data signal, retransmission timing information for an uplink data signal, and the like.
  • the upper layer processing unit 206 manages multi-access resources (multi-access physical resources and multi-access signature resources) that transmit uplink data (transport blocks) grant-free based on setting information related to grant-free access. .
  • the upper layer processing unit 206 outputs information for controlling the transmission unit 210 to the control unit 208 based on the setting information regarding grant-free access.
  • Upper layer processing section 206 acquires the UE ID of the terminal apparatus from receiving section 204 / control section 208. The UE ID can be included in setting information related to grant-free access.
  • the upper layer processing unit 206 outputs uplink data (for example, DL-SCH) generated by a user operation or the like to the transmission unit 210.
  • the upper layer processing unit 206 can also output uplink data generated without user operation (for example, data acquired by a sensor) to the transmission unit 210.
  • the uplink data may have a field for storing a UE ID.
  • the upper layer processing unit 206 adds a CRC to the uplink data.
  • the CRC parity bits are generated using the uplink data.
  • the CRC parity bits are scrambled (also referred to as exclusive OR operation, masking, or encryption) with the UE ID assigned to the terminal device. As the UE ID, an identifier unique to the terminal device in grant-free access may be used.
  • the transmission unit 210 transmits the physical uplink shared channel without receiving the UL Grant based on the setting information regarding grant-free access transmitted from the base station apparatus 10.
  • the transmission unit 210 generates a physical uplink shared channel and a demodulation reference signal / identification signal associated therewith according to the setting regarding grant-free access input from the control unit 208.
  • the encoding unit 2100 encodes the uplink data input from the higher layer processing unit 206 (including repetition) using a predetermined encoding method set by the control unit 208.
  • a predetermined encoding method set by the control unit 208.
  • convolutional encoding turbo encoding
  • LDPC Low Density Parity Check
  • Polar encoding Polar encoding
  • An LDPC code may be used for data transmission and a Polar code may be used for control information transmission, and different error correction coding may be used depending on the uplink channel to be used. Further, different error correction coding may be used depending on the size of data to be transmitted and control information.
  • a convolutional code is used, and otherwise, the above correction coding is used. May be.
  • a mother code such as a low encoding rate 1/6 or 1/12 may be used in addition to the encoding rate 1/3.
  • the coding rate used for data transmission may be realized by rate matching (puncturing).
  • the modulation unit 2102 uses the downlink control information such as BPSK, QPSK, 16QAM, 64QAM, and 256QAM (which may include ⁇ / 2 shift BPSK and ⁇ / 2 shift QPSK) as the coded bits input from the coding unit 2100. Modulation is performed using the notified modulation scheme or a modulation scheme predetermined for each channel.
  • Multiple access processing section 2106 allows base station apparatus 10 to detect a signal even if a plurality of data is multiplexed according to the multi-access signature resource input from control section 208 for the sequence output from modulation section 2102
  • the signal is converted as follows.
  • the multi-access signature resource is spread, the spread code sequence is multiplied according to the spread code sequence setting.
  • the setting of the spreading code sequence may be associated with other grant-free access settings such as the demodulation reference signal / identification signal.
  • the multiple access processing may be performed on the series after the DFT processing.
  • the multi-access processing unit 2106 can be replaced with an interleaving unit when interleaving is set as a multi-access signature resource.
  • the interleave unit performs an interleave process on the sequence output from the DFT unit according to the setting of the interleave pattern input from the control unit 208.
  • code spreading and interleaving are set as multi-access signature resources
  • the transmission unit 210 performs multiple processing and interleaving by the multiple access processing unit 2106. The same applies when other multi-access signature resources are applied, and a sparse code or the like may be applied.
  • the multiple access processing unit 2106 inputs the signal after the multiple access processing to the DFT unit 2104 or the multiplexing unit 2108 depending on whether the signal waveform is DFTS-OFDM or OFDM.
  • the DFT unit 2104 rearranges the modulation symbols after the multiple access processing output from the multiple access processing unit 2106 in parallel, and then performs discrete Fourier transform (Discrete Fourier Transform:) DFT) processing.
  • Discrete Fourier Transform:) DFT discrete Fourier transform
  • a signal waveform using a zero interval instead of CP may be used for the time signal after IFFT by adding a zero symbol string to the modulation symbol and performing DFT.
  • a specific waveform such as a Gold sequence or a Zadoff-Chu sequence may be added to the modulation symbol, and a signal waveform using a specific pattern instead of CP for the time signal after IFFT may be performed by performing DFT.
  • the signal waveform is OFDM, since DFT is not applied, the signal after the multiple access processing is input to the multiplexing unit 2108.
  • the control unit 208 sets the setting of the zero symbol string (such as the number of bits of the symbol string) included in the setting information related to the grant-free access and the setting of the specific sequence (such as the seed of the sequence and the sequence length). Use and control.
  • the uplink reference signal generation unit 2112 generates a demodulation reference signal according to the demodulation reference signal setting information input from the control unit 208.
  • the setting information of the demodulation reference signal / identification signal may be associated with a setting related to grant-free access (a setting related to a multi-access physical resource / multi-access signature resource).
  • Demodulation reference signal / identification signal setting information includes a physical cell identifier (physical cell identity: referred to as PCI, Cell ID, etc.) for identifying the base station apparatus 10 and the number of subcarriers to which the uplink reference signal is mapped. Based on (bandwidth), the number of OFDM symbols, a cyclic shift, an OCC sequence, and the like, a sequence determined by a predetermined rule (for example, Expression (1)) is generated.
  • a predetermined rule for example, Expression (1)
  • the multiplexing unit 2108 multiplexes (maps) the uplink physical channel (output signal of the DFT unit 2104) and the uplink reference signal for each transmission antenna port.
  • the multiplexing unit 2108 arranges the uplink physical channel and the uplink reference signal in the resource element for each transmission antenna port.
  • the multiplexing unit 2108 arranges the uplink physical channel in the resource element according to the SCMA resource pattern input from the control unit 208.
  • the SCMA resource pattern may be included in setting information related to the grant free access.
  • the IFFT unit 2109 performs inverse fast Fourier transform (inverse fast Trans Fourier transform: IFFT) on the multiplexed signal to perform DFTS-OFDM (SC-FDMA) or OFDM modulation to generate an SC-FDMA symbol or an OFDM symbol.
  • Radio transmission section 2110 adds a CP to the SC-FDMA symbol to generate a baseband digital signal.
  • the wireless transmission unit 2110 converts the baseband digital signal into an analog signal, removes an extra frequency component, converts it into a carrier frequency by up-conversion, amplifies the power, and transmits a base station via the transmission antenna 212. Transmit to device 10.
  • Radio transmission section 2110 includes a transmission power control function (transmission power control section).
  • the transmission power control follows the transmission power setting information input from the control unit 208.
  • the transmission power setting information is associated with setting information regarding the grant-free access.
  • FBMC, UF-OFDM, or F-OFDM is applied, the SC-FDMA symbol (or OFDM symbol) is subjected to filter processing in subcarrier units or subband units.
  • the terminal device 20 performs data transmission for mMTC that satisfies at least one of data in which a long delay is allowed and data that does not require very high reliability in grant-free access data transmission (hereinafter referred to as an mMTC transmission mode).
  • mMTC transmission mode At least one of URLLC data transmission (hereinafter referred to as URLLC transmission mode) that requires low delay and high reliability is possible.
  • the mMTC transmission mode may be data transmission that allows a long delay
  • the URLLC transmission mode may transmit data that requires a low delay.
  • the mMTC transmission mode and the URLLC transmission mode may be data transmission based on mMTC setting information (parameter, configuration information) or data transmission based on URLLC setting information (parameter, configuration information).
  • the setting information of mMTC and URLLC is used for data size, number of retransmissions, bandwidth used for data transmission, transmission power parameter, data format, number of OFDM symbols used for one data transmission, subcarrier interval, data transmission.
  • the carrier frequency, the number of antenna ports used for data transmission / the number of physical antennas, the number of modulation multi-values used for data transmission, the coding rate, and the error correction coding method may be set for each transmission mode, If any setting information is notified for each transmission mode, the same setting value or different setting values may be used.
  • the mMTC transmission mode and the URLLC transmission mode may be data transmission using a dedicated physical resource for mMTC or data transmission using a physical resource dedicated for URLLC.
  • the mMTC transmission mode and the URLLC transmission mode may be data transmission using a dedicated multi-access signature resource for mMTC, or data transmission using a dedicated multi-access signature resource for URLLC.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a sequence example between the base station device and the terminal device in grant-free access according to the present embodiment.
  • the base station apparatus 10 periodically transmits a synchronization signal and a broadcast channel according to a predetermined radio frame format.
  • the terminal device 20 performs initial connection using a synchronization signal, a broadcast channel, etc. (S101).
  • the terminal device 20 performs frame synchronization and symbol synchronization in the downlink using the synchronization signal.
  • the broadcast channel includes setting information related to grant-free access
  • the terminal device 20 acquires settings related to grant-free access in the connected cell.
  • the base station apparatus 10 can notify each terminal apparatus 20 of the UE ID in the initial connection.
  • the terminal device 20 transmits UE Capability (S102).
  • the base station apparatus 10 can specify whether the terminal apparatus 20 supports grant-free access by using the UE capability.
  • the terminal device 20 can transmit a physical random access channel in order to acquire resources for uplink synchronization and RRC connection request.
  • the base station apparatus 10 transmits setting information regarding grant-free access to each terminal apparatus 20 using an RRC message, SIB, or the like (S103).
  • the setting information regarding grant-free access includes allocation of multi-access signature resources.
  • the terminal device 20 that has received the setting information related to grant-free access acquires transmission parameters such as a multi-access signature resource applied to uplink data. Part or all of the setting information related to the grant free access may be notified by downlink control information.
  • the terminal device 20 that supports grant-free access generates a demodulation reference signal assigned to the terminal itself when uplink data is generated. Further, the demodulation reference signal and the multi-access signature resource may be associated with each other, and an uplink physical channel is generated using these information (S104).
  • the uplink physical channel and demodulation reference signal are transmitted (initial transmission) without obtaining UL Grant from the base station apparatus 10 (S105). Moreover, you may transmit the identification signal for identifying the terminal device 20 which the base station apparatus 10 transmitted data separately from the reference signal for demodulation.
  • the base station device 10 performs identification processing of the terminal device 20 using the demodulation reference signal / identification signal assigned to each terminal device 20. Further, the base station apparatus 10 performs an uplink physical channel detection process on the identified terminal apparatus 20 using the demodulation reference signal / identification signal, multi-access signature resource, and the like. The base station device 10 further performs error detection processing using the UE ID assigned to each terminal device (S106). The base station apparatus 10 transmits ACK / NACK to the terminal apparatus 20 based on the error detection result (S107). If no error is detected in S106, the base station apparatus 10 determines that the identification of the terminal apparatus 20 and reception of the uplink data transmitted by the terminal apparatus have been correctly completed, and transmits an ACK. On the other hand, when an error is detected in S106, the base station apparatus 10 determines that the identification of the terminal apparatus 20 or reception of the uplink data transmitted by the terminal apparatus is incorrect, and transmits a NACK.
  • the terminal device 20 that has received the NACK transmits (retransmits) the uplink physical channel and the reference signal again (S108).
  • the terminal device 20 determines the multi-access signature resource according to a predetermined pattern or a reference table specified by control information. Make a change.
  • the base station apparatus 10 performs an uplink physical channel detection process on the retransmitted uplink physical channel (S109).
  • the base station device 10 further performs error detection processing using the UE ID assigned to each terminal device (S109).
  • the base station apparatus 10 transmits ACK / NACK to the terminal apparatus 20 based on the error detection result (S110).
  • the synchronous HARQ in which the time from the data transmission of the terminal device 20 to the ACK / NACK transmission of the base station device 10 is a predetermined time and the asynchronous HARQ in which the base station device 10 can change the ACK / NACK transmission timing.
  • either synchronous HARQ or asynchronous HARQ may be used to transmit data that allows a long delay.
  • the URLLC transmission mode data that requires low delay and high reliability is transmitted. Therefore, when the base station apparatus 10 cannot correctly detect data, retransmission control with low delay is required.
  • a synchronous HARQ that transmits ACK / NACK in a fixed short time or an asynchronous HARQ in which the base station apparatus 10 transmits ACK / NACK within a short time is required.
  • the first is SS-GFA (Semi-Static-Grant-Free Access) resource, which is a quasi-static grant-free access resource, using physical downlink broadcast channel control information, RRC message, SIB, etc. Yes, the resource is a fixed frequency resource or a fixed pattern resource. Further, the SS-GFA resource is changed at a relatively long cycle.
  • the second is a D-GFA (Dynamic-GFA) resource, which is a dynamic grant-free access resource using DCI in the physical downlink control channel, and is subframe unit / slot unit / minislot unit / Specify resources in OFDM symbol units.
  • D-GFA Dynamic-GFA
  • the D-GFA resource is changed at a relatively short cycle.
  • An example of notification of D-GFA resources using DCI is that when the terminal device 20 receives DCI in the kth subframe, the D-GFA resource is allocated to the k + nth subframe.
  • n is a positive integer and is determined in advance between the base station apparatus 10 and the terminal apparatus 20, or the setting information is notified in advance by the broadcast channel / RRC message / SIB, and is used as a grant-free access parameter. Assume that it is shared.
  • the base station apparatus 10 may notify the terminal apparatus 20 by DCI of the vacant frequency resource as D-GFA after determining the allocation of the frequency resource for the scheduled access.
  • An SS-GFA resource and a D-GFA resource can be used together as a grant-free access resource.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of an uplink frame configuration according to the present embodiment.
  • the vertical axis represents frequency and the horizontal axis represents time.
  • one unit may be a subcarrier, a resource block composed of a plurality of subcarriers (for example, 12 subcarriers), a resource block group composed of a plurality of resource blocks, or the like.
  • one unit may be an OFDM symbol, a minislot composed of a plurality of OFDM symbols, a slot composed of 7 OFDM symbols, a subframe composed of 14 OFDM symbols, or the like.
  • the shaded portion (downward to the left) is an SS-GFA resource, and the shaded portion is a D-GFA resource.
  • This figure shows a case where the SS-GFA resource is allocated to a fixed frequency resource, and the terminal device 20 using the SS-GFA resource performs grant free access data transmission using the frequency resource.
  • the terminal device 20 that can use the D-GFA resource detects the control information of the D-GFA resource at the time of data transmission, the terminal device 20 performs data transmission of grant-free access using the frequency resource indicated in the control information.
  • Grant-free access data transmission may be performed using an SS-GFA resource, or scheduled access data transmission may be performed according to a scheduling request.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of an uplink frame configuration according to the present embodiment.
  • the SS-GFA resource is a hatched portion (downward to the left) and the D-GFA resource is a shaded portion.
  • FIG. 6 shows a case where the SS-GFA resource is set as a non-contiguous frequency resource by the base station apparatus 10 using physical downlink broadcast channel control information, RRC message, SIB, and the like.
  • the terminal device 20 may select any one of the SS-GFA resources and perform grant free access data transmission.
  • SS-GFA resources are specified for distant frequency resources (for example, frequency resources at both ends of the physical uplink shared channel) as shown in FIG.
  • the terminal apparatus 20 selects SS-GFA resources to be used for retransmission. By changing it, the influence of frequency selective fading can be reduced. Further, the base station apparatus 10 always arranges SS-GFA resources at both ends in one access unit such as a system band, a serving cell frequency band, or a component carrier, and notifies the bandwidth to be used by control information. good.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of an uplink frame configuration according to the present embodiment.
  • the SS-GFA resource is a hatched portion (downward to the left) and the D-GFA resource is a shaded portion.
  • FIG. 7 shows a case where the SS-GFA resource is specified as a fixed frequency resource, but can be used or cannot be used periodically in grant-free access data transmission.
  • the terminal device 20 may transmit data using the D-GFA resource when the control information of the D-GFA resource is detected at a time when the SS-GFA resource cannot be used.
  • the terminal device 20 may select any one of the D-GFA resources and perform grant-free access data transmission. good.
  • FIGS. 5 to 7 show examples in which the SS-GFA resource is set with a fixed frequency resource.
  • the pattern may be a different frequency resource in subframe unit / slot unit / minislot unit / OFDM symbol unit).
  • the base station apparatus 10 may notify the terminal apparatus 20 of the SS-GFA resource pattern with the control information.
  • FIGS. 5 to 7 show examples in which the D-GFA resource is notified by the time / frequency resource.
  • the plurality of terminal devices 20 may determine a frequency resource to be freely used.
  • the frequency resource to be used is not freely selectable by the terminal, but is uniquely determined according to the transmission parameters such as the UE ID, access method (OFDM or DFT-S-OFDM), and the number of layers. Or it may be limited.
  • the terminal apparatus may determine a frequency resource to be used from resources other than the SS-GFA resource, or may determine a frequency resource to be used from resources other than the physical uplink control channel.
  • FIG. 8 is a schematic block diagram showing the configuration of the base station apparatus 10 in the present embodiment.
  • the base station apparatus 10 includes an upper layer processing unit (upper layer processing step) 102, a transmission unit (transmission step) 104, a transmission antenna 106, a control unit (control step) 108, a reception antenna 110, and a reception unit (reception step) 112. Consists of including.
  • the transmission unit 104 includes an encoding unit (encoding step) 1040, a modulation unit (modulation step) 1042, a multiplexing unit (multiplexing step) 1044, a downlink control signal generation unit (downlink control signal generation step) 1046, and a downlink reference A signal generation unit (downlink reference signal generation step) 1048, an IFFT unit 1049 (IFFT step), and a radio transmission unit (radio transmission step) 1050 are configured.
  • the reception unit 112 includes a radio reception unit (radio reception step) 1120, an FFT unit (FFT step) 1121, a propagation path estimation unit (propagation path estimation step) 1122, a demultiplexing unit (demultiplexing step) 1124, and a signal detection unit (signal Detection step) 1126.
  • radio reception step radio reception step
  • FFT step FFT step
  • propagation path estimation unit propagation path estimation step
  • demultiplexing unit demultiplexing step
  • signal detection unit signal detection unit
  • the upper layer processing unit 102 includes a medium access control (MAC: Medium Access Control) layer, a packet data integration protocol (PDCP: Packet Data Convergence Protocol) layer, a radio link control (RLC: Radio Link Control) layer, a radio resource control (RRC). : Processes higher layers than physical layer such as Radio (Resource Control) layer.
  • Upper layer processing section 102 generates information necessary for controlling transmission section 104 and reception section 112 and outputs the information to control section 108.
  • the upper layer processing unit 102 outputs downlink data (for example, DL-SCH), broadcast information (for example, BCH), a hybrid automatic retransmission request (Hybrid Automatic Request) indicator (HARQ indicator), and the like to the transmission unit 104.
  • MAC Medium Access Control
  • PDCP Packet Data Convergence Protocol
  • RLC Radio Link Control
  • RRC radio resource control
  • Processes higher layers than physical layer such as Radio (Resource Control) layer.
  • Upper layer processing section 102 generates information necessary
  • the higher layer processing unit 102 receives information about the terminal device such as the terminal device function (UE capability) from the terminal device 20 (via the receiving unit 112).
  • the information regarding the terminal device includes information indicating that grant-free access is supported and information indicating whether to support each function.
  • Information indicating that grant-free access is supported and information indicating whether to support each function may be distinguished by the transmission mode.
  • the upper layer processing unit 102 can determine whether grant-free access is supported according to the transmission mode supported by the terminal device 20.
  • the upper layer processing unit 102 generates system information (MIB, SIB) to be broadcast or acquires it from the upper node.
  • the upper layer processing unit 102 outputs the broadcast system information to the transmission unit 104.
  • the system information to be broadcast may include information indicating that the base station device 10 supports grant-free access.
  • the upper layer processing unit 102 can include a part or all of setting information related to grant-free access (setting information related to multi-access resources such as multi-access physical resources and multi-access signature resources) in the system information.
  • the uplink system control information is mapped to a physical broadcast channel / physical downlink shared channel in the transmission unit 104.
  • the upper layer processing unit 102 generates downlink data (transport block) mapped to the physical downlink shared channel, system information (SIB), RRC message, MAC CE, or the like, or acquires from the upper node, and transmits To 104.
  • the upper layer processing unit 102 can include some or all of parameters indicating grant-free access setup information, grant-free access setup, and release in these higher-layer signals.
  • the upper layer processing unit 102 may generate a dedicated SIB for notifying setting information regarding grant-free access.
  • the higher layer processing unit 102 maps multi-access resources to the terminal device 20 that supports grant-free access.
  • the base station apparatus 10 may hold a setting parameter reference table related to the multi-access signature resource.
  • the upper layer processing unit 102 assigns each setting parameter to the terminal device 20.
  • the upper layer processing unit 102 generates setting information related to grant-free access to each terminal device using the multi-access signature resource.
  • the upper layer processing unit 102 generates a downlink shared channel including part or all of the setting information regarding grant-free access for each terminal device.
  • the upper layer processing unit 102 outputs the setting information regarding the grant-free access to the control unit 108 / transmission unit 104.
  • the upper layer processing unit 102 sets and notifies the UE ID for each terminal device.
  • a wireless network temporary identifier (RNTI: Cell Radio Network Temporary Identifier) can be used.
  • the UE ID is used for CRC scrambling added to the downlink control channel and the downlink shared channel.
  • the UE ID is used for CRC scrambling added to the uplink shared channel.
  • the UE ID is used to generate an uplink reference signal sequence.
  • the upper layer processing unit 102 may set a UE ID unique to grant-free access.
  • the upper layer processing unit 102 may set the UE ID by distinguishing whether the terminal device supports grant-free access.
  • the downlink physical channel UE ID is different from the downlink physical channel UE ID. It may be set separately.
  • the upper layer processing unit 102 outputs the setting information related to the UE ID to the transmission unit 104 / control unit 108 / reception unit 112.
  • the upper layer processing unit 102 determines the coding rate, modulation scheme (or MCS), transmission power, etc. of the physical channel (physical downlink shared channel, physical uplink shared channel, etc.).
  • the upper layer processing unit 102 outputs the coding rate / modulation method / transmission power to the transmission unit 104 / control unit 108 / reception unit 112.
  • the upper layer processing unit 102 can include the coding rate / modulation scheme / transmission power in the upper layer signal.
  • the control unit 108 controls the transmission unit 104 and the reception unit 112 based on various setting information input from the higher layer processing unit 102.
  • the control unit 108 generates downlink control information (DCI) based on the setting information regarding downlink transmission and uplink transmission input from the higher layer processing unit 102 and outputs the downlink control information (DCI) to the transmission unit 104.
  • DCI downlink control information
  • the control unit 108 can include a part or all of the setting information related to the grant-free access in the downlink control information.
  • the control unit 108 controls the receiving unit 112 according to the setting information regarding the grant-free access input from the higher layer processing unit 102.
  • the control unit 108 identifies the channel estimation and terminal device for the channel estimation unit 1122 according to the multi-access signature resource and the demodulation reference signal sequence / identification signal input from the higher layer processing unit 102.
  • the control unit 108 outputs the identification result of the terminal device that has transmitted the data, the channel estimation value, the multi-access signature resource used by the identified terminal device, and the like to the signal detection unit 1126.
  • the function of the control unit 108 can be included in the upper layer processing unit 102.
  • the transmission unit 104 encodes and modulates broadcast information, downlink control information, a downlink shared channel, and the like input from the higher layer processing unit 102 for each terminal apparatus, and a physical broadcast channel and a physical downlink control channel Generate a physical downlink shared channel.
  • the encoding unit 1040 encodes broadcast information, downlink control information, and a downlink shared channel (including repetition) using a predetermined encoding method determined by the higher layer processing unit 102. As the encoding method, convolutional encoding, turbo encoding, LDPC (Low Density Parity Check) encoding, Polar encoding, and the like can be applied.
  • Modulation section 1042 modulates the coded bits input from coding section 1040 with a modulation scheme determined by predetermined / upper layer processing section 102 such as BPSK, QPSK, 16QAM, 64QAM, and 256QAM.
  • the downlink control signal generation unit 1046 adds a CRC to the downlink control information input from the control unit 108 and generates a physical downlink control channel.
  • the downlink control information includes a part or all of setting information related to grant-free access.
  • the CRC is scrambled with the UE ID assigned to each terminal device.
  • the downlink reference signal generation unit 1048 generates a downlink reference signal.
  • the downlink reference signal is obtained according to a predetermined rule based on a UE ID or the like for identifying the base station apparatus 10.
  • the multiplexing unit 1044 maps the modulated modulation symbols of each downlink physical channel, the physical downlink control channel, and the downlink reference signal to resource elements.
  • the multiplexing unit 1044 maps the physical downlink shared channel and the physical downlink control channel to the resources allocated to each terminal apparatus.
  • the IFFT unit 1049 generates an OFDM symbol by performing an inverse fast Fourier transform (IFFT) on the multiplexed modulation symbol of each downlink physical channel.
  • the wireless transmission unit 1050 generates a baseband digital signal by adding a cyclic prefix ( ⁇ CP) to the OFDM symbol. Further, the wireless transmission unit 1050 converts the digital signal into an analog signal, removes excess frequency components by filtering, up-converts to a carrier frequency, amplifies the power, and outputs to the transmission antenna 106 for transmission.
  • the receiving unit 112 detects the uplink physical channel transmitted from the terminal device 20 by grant-free access using the demodulation reference signal / identification signal.
  • the receiving unit 112 performs identification of the terminal device of each terminal device and detection of an uplink physical channel based on setting information regarding grant-free access set for each terminal device.
  • the radio reception unit 1120 converts an uplink signal received via the reception antenna 110 into a baseband signal by down-conversion, removes unnecessary frequency components, and an amplification level so that the signal level is properly maintained. And quadrature demodulation based on the in-phase and quadrature components of the received signal, and converting the quadrature demodulated analog signal into a digital signal. Radio receiving section 1120 removes a portion corresponding to CP from the converted digital signal.
  • the FFT unit 1121 performs Fast Fourier Transform (FFT) on the signal from which the CP is removed, and extracts a signal in the frequency domain.
  • FFT Fast Fourier Transform
  • the propagation path estimation unit 1122 uses the demodulation reference signal / identification signal to perform channel estimation for terminal device identification and uplink physical channel signal detection.
  • the propagation path estimation unit 1122 receives from the control unit 108 the resources to which the demodulation reference signal / identification signal is mapped and the demodulation reference signal sequence / identification signal assigned to each terminal apparatus.
  • the propagation path estimation unit 1122 measures the channel state (propagation path state) between the base station apparatus 10 and the terminal apparatus 20 using the demodulation reference signal sequence / identification signal.
  • the propagation path estimation unit 1122 can identify the terminal device using the channel estimation results (channel state impulse response, frequency response) (for this reason, also referred to as an identification unit).
  • the propagation path estimation unit 1122 determines that the terminal device 20 associated with the demodulation reference signal / identification signal for which the channel state has been successfully extracted has transmitted the uplink physical channel.
  • the demultiplexing unit 1124 includes frequency domain signals (including signals of a plurality of terminal devices 20) input from the radio reception unit 1120 in the resource that the propagation path estimation unit 1122 determines to have transmitted the uplink physical channel. To extract.
  • the signal detection unit 1126 detects a signal of uplink data (uplink physical channel) of each terminal apparatus using the channel estimation result and the frequency domain signal input from the demultiplexing unit 1124.
  • the signal detection unit 1126 receives the demodulation reference signal (demodulation reference signal that has been successfully extracted from the channel state) / identification signal assigned to the terminal device 20 that has determined that uplink data has been transmitted. Perform signal detection processing.
  • the upper layer processing unit 102 acquires the uplink data (bit sequence after hard decision) after decoding of each terminal apparatus from the signal detection unit 1126.
  • the upper layer processing unit 102 performs descrambling (exclusive OR operation) on the CRC included in the uplink data after decoding of each terminal apparatus, using the UE ID assigned to each terminal.
  • descrambling exclusive OR operation
  • the upper layer processing unit 102 has completed the identification of the terminal device correctly when there is no error in the uplink data, and has successfully received the uplink data transmitted from the terminal device. to decide.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an example of the signal detection unit according to the present embodiment.
  • the signal detection unit 1126 includes a cancellation unit 1502, an equalization unit 1504, multiple access signal separation units 1506-1 to 1506-u, an IDFT unit 1508-1 to 1508-u, a demodulation unit 1510-1 to 1510-u, and a decoding unit. 1512-1 to 1512-u and a replica generation unit 1514.
  • u is the number of terminal apparatuses that have determined that the channel estimation unit 1122 has transmitted uplink data (successfully extracted channel state) in the same or overlapping multi-access physical resources (at the same time and at the same frequency). is there.
  • Each part constituting the signal detection unit 1126 is controlled using the setting related to grant-free access of each terminal device input from the control unit 108.
  • Cancel processing unit 1501 subtracts the soft replica input from replica generation unit 1514 from the frequency domain signal (including the signal of each terminal device) input from demultiplexing unit 1124 (cancellation processing).
  • the equalization unit 1504 generates equalization weights based on the MMSE norm from the frequency response input from the propagation path estimation unit 1122. Here, MRC or ZF may be used for the equalization processing.
  • the equalization unit 1504 multiplies the frequency domain signal after the soft cancellation by the equalization weight, and extracts the frequency domain signal of each terminal apparatus.
  • Equalization section 1504 outputs the frequency domain signals of each terminal apparatus after equalization to IDFT sections 1508-1 to 1508-u.
  • a frequency domain signal is output to the IDFT units 1508-1 to 1508-u.
  • frequency domain signals are output to the multiple access signal demultiplexing sections 1506-1 to 1506-u.
  • IDFT sections 1508-1 to 1508-u convert the frequency domain signals of each terminal apparatus after equalization into time domain signals.
  • the IDFT units 1508-1 to 1508-u correspond to the processing performed by the DFT unit 2104 of the terminal device 20.
  • Multiple access signal demultiplexing sections 1506-1 to 1506-u separate the signals multiplexed by the multi-access signature resource from the time domain signals of each terminal apparatus after IDFT (multiple access signal separation processing). For example, when code spreading is used as the multi-access signature resource, each of the multiple access signal demultiplexing units 1506-1 to 1506-u performs a despreading process using a spreading code sequence assigned to each terminal apparatus. .
  • deinterleaving processing is performed on the time domain signal of each terminal apparatus after IDFT (deinterleaving unit).
  • the demodulating units 1510-1 to 1510-u receive from the control unit 108 information on the modulation scheme of each terminal device that has been notified in advance or determined in advance. Based on the modulation scheme information, the demodulation units 1510-1 to 1510-u perform demodulation processing on the signal after separation of the multiple access signal and output a bit sequence LLR (Log Likelihood Ratio).
  • LLR Log Likelihood Ratio
  • Decoding units 1512-1 to 1512-u are input from the control unit 108 with information of a coding rate that has been notified in advance or determined in advance.
  • Decoding sections 1512-1 to 1512-u perform decoding processing on the LLR sequences output from demodulation sections 1510-1 to 1510-u.
  • the decoding units 1512-1 to 1512-u output the external LLR or the a posteriori LLR of the decoding unit output to the replica generation unit 1514. To do.
  • the difference between the external LLR and the posterior LLR is whether or not the prior LLR input to the decoding units 1512-1 to 1512-u is subtracted from the decoded LLR.
  • the decoding units 1512-1 to 1512-u make a hard decision on the LLR after the decoding process, and the uplink data in each terminal apparatus The bit sequence is output to the upper layer processing unit 102.
  • the replica generation unit 1514 generates a symbol replica of each terminal device in accordance with the modulation scheme applied to the uplink data by each terminal device using the LLR sequence input from each decoding unit.
  • the replica generation unit 1514 converts the signal with respect to the symbol replica according to the multi-access signature resource that each terminal apparatus has applied to the uplink data. Further, the replica generation unit 1514 converts the signal after the multiple access processing into a frequency domain signal by DFT. Then, the replica generation unit 1514 generates a soft replica by multiplying the signal after DFT by the frequency response input from the propagation path estimation unit 1122.
  • FIG. 10 shows an example of a downlink frame configuration according to the first embodiment. This figure shows a case where 1 subframe, 14 OFDM symbols, 1 slot consists of 7 OFDM symbols, and 1 minislot consists of 1 or more and 7 or less OFDM symbols (2 OFDM symbols in FIG. 10).
  • physical downlink control channels are arranged in a predetermined number of OFDM symbols from the beginning, UL Grant or DL Grant (notification of downlink data transmission) for scheduled access, or D-GFA for grant-free access Notify resource notifications.
  • a specific frequency resource such as EPDCCH may be set as a control channel and the control information may be transmitted.
  • the terminal apparatus 20 Since the base station apparatus 10 does not notify the terminal apparatus 20 which resource in the physical downlink control channel is used to transmit the control information, the terminal apparatus 20 sets a search space that is a candidate in which the control information is arranged. Attempts to detect control information by blind decoding.
  • the search space has a common search pace (CSS: Common Search Space) and a search space (USS: UE-specific SS) specific to the terminal device 20 in the terminal device 20 in the cell.
  • CSS Common Search Space
  • USS UE-specific SS
  • the base station apparatus 10 notifies the terminal apparatus 20 of the C-RNTI, which is the UE ID, so that only the control information addressed to itself can be detected as a result of the USS position and blind decoding.
  • the terminal device 20 calculates the start position of the USS using C-RNTI. Further, as a result of blind decoding the search space, the terminal device 20 checks the presence of an error using the bit string after the exclusive OR of the CRC and C-RNTI added to the control information. This is because the base station apparatus 10 masks the CRC with the C-RNTI of the destination terminal apparatus (exclusive logic operation) so as not to detect control information addressed to other terminal apparatuses. .
  • the base station apparatus 10 may notify the terminal apparatus 20 that can use the D-GFA resource of GFA-RNTI as an ID for detecting control information used for notification of the D-GFA resource.
  • GFA-RNTI may be used only for exclusive OR with CRC. That is, the GFA-RNTI is not used for calculating the start position of the USS, and the start position of the USS may be calculated using the C-RNTI as in the conventional case.
  • the GFA-RNTI is not assigned to one terminal device 20 but may be assigned to a plurality of terminal devices 20. In this case, the D-GFA resource is shared by the terminal device 20 to which the GFA-RNTI is assigned.
  • the base station apparatus 10 may set GFA-RNTI only in the terminal apparatus 20 in the URLLC transmission mode.
  • the terminal device 10 that can use the D-GFA resource may preferentially use at least one D-GFA resource when the SS-GFA resource and the D-GFA resource can be used when transmitting data. good. This is because it is possible to avoid collision with the data signal of the terminal device 10 that can use only the SS-GFA resource, and to contribute to improving the reliability of data transmission.
  • the base station apparatus 10 may transmit the control information for notifying the D-GFA resource through a specific physical downlink control channel, for example, one of PDCCH, EPDCCH, MPDCCH, NPDCCH, or a combination thereof.
  • the terminal device 20 may perform blind decoding only on a specific physical downlink control channel in order to detect control information of the D-GFA resource.
  • the base station apparatus 10 may arrange control information for notifying the D-GFA resource only in a specific search space, for example, CSS.
  • the terminal device 20 may perform blind decoding only on a specific search space in order to detect control information of the D-GFA resource.
  • the resource in which the control information for notifying the D-GFA resource is not limited to a physical channel or a search space, but may be limited at an aggregation level.
  • the unit of frequency for assigning one codeword may be a resource block or a resource block group.
  • the signal waveform may be transmitted by OFDM.
  • the terminal device 10 that can use the D-GFA resource does not need to monitor the control information that notifies the D-GFA resource when the data to be transmitted by the D-GFA resource (for example, data in the URLLC transmission mode) is not in the buffer. good.
  • the terminal device 20 transmits data before transmission or data, but has not received ACK from the base station device 10 by PHICH or the like, or NDI by DCI from the base station device 10 Any data that has not received the initial transmission assignment in (New (Data Indicator) may be used.
  • the terminal device 10 that can use the D-GFA resource does not perform blind decoding during the time when DRX (Discontinuous reception) is set, but data (URLLC transmission mode data) requiring low delay is stored in the buffer. If it is, only the control information for notifying the D-GFA resource may be blind-decoded, and the DL Grant or UL Grant control information may not be blind-decoded.
  • the base station apparatus 10 transmits control information for notifying D-GFA resources addressed to a plurality of terminal apparatuses 20 and UL Grant control information specific to the terminal apparatus 20. Further, the base station apparatus 10 transmits the SS-GFA resource as control information addressed to a plurality of terminal apparatuses 20 or control information specific to the terminal apparatus 20. As described above, the terminal device 20 can use the D-GFA resource and the SS-GFA resource when grant-free access data is transmitted, and the collision probability can be reduced. Further, the base station apparatus 10 cannot control the timing at which grant-free access data transmission is performed, but can set the D-GFA resource, thereby minimizing the SS-GFA resource and using the frequency. Increase efficiency.
  • the present embodiment is an example of a control information transmission method in which the base station apparatus 10 notifies a D-GFA resource in grant-free access.
  • the communication system according to the present embodiment includes the base station device 10 and the terminal device 20 described with reference to FIGS. 3, 8, and 9.
  • differences / additional points from the first embodiment will be mainly described.
  • FIG. 11 shows an example of a frame configuration according to the second embodiment.
  • the vertical axis represents frequency
  • the horizontal axis represents subframe (time)
  • the shaded portion (downward to the left) indicates the SS-GFA resource
  • the shaded portion (downward to the right) indicates the physical downlink control channel.
  • a case will be described in which a D-GFA resource is notified in a physical downlink control channel.
  • an example is shown in which a physical downlink control channel is arranged for each subframe, but a physical downlink control channel may be arranged for each slot, in which case the horizontal axis in FIG. To do.
  • This embodiment may be applied to TDD (Time Division Division Duplex or frame structure type 2), FDD (Frequency Division Duplex or frame structure type 1), or applied to unlicensed band frame structure type 3. You may do it. Further, the present invention may be applied to a self-contained subframe having downlink and uplink sections within one subframe.
  • the base station apparatus 10 transmits control information for notifying D-GFA resources (hereinafter referred to as D-GFA allocation information) using the physical downlink control channel of FIG.
  • the D-GFA allocation information includes frequency resource information and the number of subframes relative to the subframe number s2 for setting the D-GFA resource with respect to the subframe number s1 that transmitted the D-GFA allocation information.
  • Time information; s2-s1) may be included. For example, when D-GFA allocation information is transmitted in subframe k in FIG. 11 and a D-GFA resource is set in subframe k + 3, information indicating the relative number of subframes 3 may be included.
  • D-GFA allocation information is transmitted in the downlink serving cell, and in the uplink serving cell associated with the downlink serving cell, the time / frequency information included in the D-GFA allocation information is used as D -A GFA resource is notified.
  • the D-GFA allocation information may include only time information.
  • the relative number of subframes (time information) included in the D-GFA allocation information may be calculated only in the uplink subframe, and s2-s1-sd (s1, s2) It is also good.
  • sd (s1, s2) is the number of downlink subframes between subframe numbers s1 and s2.
  • subframes k and k + 1 are downlink subframes, subframe k + 2 and subframe k + 2.
  • k + 3 is an uplink subframe, the relative number of subframes may be two.
  • the relative number of subframes included in the D-GFA allocation information is set to 0, and the D-GFA allocation information and the D-GFA resource are set to different slots / Minislot / OFDM symbols are also possible.
  • the D-GFA resource does not need to be in units of subframes
  • the D-GFA allocation information includes information on the number of slots in the subframe in addition to the information on the relative number of subframes (only the first half slot, only the second half slot, all Slot) and minislot information (specifies the position of a minislot as a D-GFA resource in a subframe) and OFDM symbol information (specifies the position of an OFDM symbol as a D-GFA resource in a subframe) But it ’s okay.
  • the base station apparatus 10 may include D-GFA resource information of a plurality of subframes in the D-GFA allocation information.
  • a specific frequency resource may be used as a D-GFA resource in a plurality of subframes.
  • the number of subframes (valid period) effective as a D-GFA resource may be included in the D-GFA allocation information.
  • a different frequency resource for each subframe may be allocated as the D-GFA resource, and the base station apparatus 10 notifies the position of the frequency of the D-GFA resource for each subframe as one control information. You may do it.
  • the terminal device 20 in the URLLC transmission mode cannot recognize the D-GFA resource when the D-GFA allocation information is notified in a subframe that is not blind-decoded by DRX or the like of the previous embodiment. Therefore, the base station apparatus 10 may transmit the D-GFA allocation information multiple times using different subframes / slots / minislots / OFDM symbols. In this case, the base station apparatus 10 does not repeatedly transmit the same control information, but changes the number of relative subframes included in the D-GFA allocation information in accordance with the transmission subframe number, thereby changing one D -Send GFA allocation information multiple times.
  • the terminal device 20 may stop the blind decoding when the D-GFA allocation information is detected by the blind decoding.
  • the terminal device 20 may determine whether or not to continue the blind decoding according to the data size remaining in the buffer, and may stop the blind decoding when the amount of data remaining in the buffer is equal to or less than a predetermined value. .
  • the base station apparatus 10 may set a plurality of D-GFA resources in one subframe / slot / minislot / OFDM symbol in the D-GFA allocation information, and the plurality of D-GFA resources are discontinuous (discrete). Frequency resource or continuous frequency resource.
  • the base station apparatus 10 may classify the terminal apparatuses 20 that can use the D-GFA resource into a plurality of groups and assign different GFA-RNTIs for each group.
  • the base station apparatus 10 notifies D-GFA allocation information in units of groups, and only some D-GFA resources among a plurality of D-GFA resources are included in the D-GFA allocation information notified to each group. May be included. Therefore, the base station apparatus 10 can also assign different D-GFA resources for each group.
  • the base station apparatus 10 notifies at least a part of the position, effective period, frequency resource, etc. of the subframe / slot / minislot / OFDM symbol as D-GFA allocation information. Further, the base station apparatus 10 transmits D-GFA allocation information of one D-GFA resource a plurality of times. Further, the base station apparatus 10 groups the terminal apparatuses 20 in the URLLC transmission mode and notifies D-GFA allocation information for each group. In this way, by notifying the D-GFA allocation information, the terminal device 20 can efficiently perform data transmission that requires low delay / high reliability. Furthermore, the terminal device 20 can use the D-GFA resource and the SS-GFA resource when grant-free access data is transmitted, and the collision probability can be reduced. Further, the base station apparatus 10 cannot control the timing at which grant-free access data transmission is performed, but can set the D-GFA resource, thereby minimizing the SS-GFA resource and using the frequency. Increase efficiency.
  • This embodiment is an example of control information in which the base station apparatus 10 notifies the SS-GFA resource in grant-free access.
  • the communication system according to the present embodiment includes the base station device 10 and the terminal device 20 described with reference to FIGS. 3, 8, and 9. Hereinafter, differences / additional points from the first embodiment will be mainly described.
  • FIG. 12 shows an example of a frame configuration according to the third embodiment.
  • the vertical axis represents frequency
  • the horizontal axis represents time
  • the shaded portion (downward to the left) is SS-GFA resource
  • the shaded portion is D-GFA resource
  • other data transmission is not permitted by grant-free access Indicates a resource.
  • the base station apparatus 10 notifies the SS-GFA resource to the terminal apparatus in the URLLC transmission mode or the mMTC transmission mode using the control information of the physical downlink broadcast channel, the RRC message, the SIB, and the like.
  • the control information for reporting the SS-GFA resource may include information (frame configuration) on subframes / slots / minislots / OFDM symbols for which grant-free access is not permitted.
  • the control information for notifying the SS-GFA resource may include a frequency resource for which grant-free access is not permitted. Further, the control information for notifying the SS-GFA resource may include information on subframes / slots / minislots / OFDM symbols in which use of the SS-GFA resource is not permitted. Further, the frame configuration included in the control information for notifying the SS-GFA resource may include information on a period in which subframes / slots / minislots / OFDM symbols in which grant-free access is not permitted are set. This makes it possible to periodically set subframes / slots / minislots / OFDM symbols that grant-free access does not permit, and to reduce the frequency of transmission of control information.
  • the terminal device 20 When the control information for reporting the SS-GFA resource includes information on subframes / slots / minislots / OFDM symbols that are not permitted to use the SS-GFA resources, the terminal device 20 includes the subframes / slots / minislots / When data transmission is required using an OFDM symbol, blind decoding of control information for notifying the D-GFA resource may be performed, and grant-free access may be performed using the D-GFA resource when detecting the control information of the D-GFA resource. .
  • the terminal device 20 When the control information for notifying the SS-GFA resource includes information (frame configuration) of subframes / slots / minislots / OFDM symbols in which the use of the SS-GFA resource is not permitted, the terminal device 20 has other control information.
  • the frame configuration may be prioritized over the frame configuration. For example, in the subframe / slot / minislot / OFDM symbol specified by the frame configuration, the terminal device 20 receives SPS (Semi-Persistent Scheduling) transmission timing or UL Grant at scheduled base transmission timing. For example, data transmission is not performed.
  • SPS Semi-Persistent Scheduling
  • the terminal device 20 transmits a physical uplink control channel (ACK / NACK or CSI (Channel State Information)) or SRS (Sounding Reference Signal) in the subframe / slot / minislot / OFDM symbol specified by the frame configuration. Even if it is timing, these signals may not be transmitted.
  • the base station apparatus 10 may notify the terminal apparatus 20 as control information whether to give priority to frame configuration information and other data transmission, control information transmission, or SRS transmission.
  • the base station apparatus 10 notifies information on subframes / slots / minislots / OFDM symbols for which grant-free access is not permitted, together with control information for notifying SS-GFA resources. Therefore, the SS-GFA resource is not always a dedicated frequency resource for grant-free access, and can be used for scheduled access and other data transmission. As a result, frequency resources can be used flexibly, and frequency use efficiency can be improved.
  • a program that operates in a device is a program that controls a central processing unit (CPU) or the like to function a computer so as to realize the functions of the above-described embodiments according to one aspect of the present invention.
  • CPU central processing unit
  • the program or the information handled by the program is temporarily read into volatile memory such as Random Access Memory (RAM) during processing, or stored in nonvolatile memory such as flash memory or Hard Disk Drive (HDD).
  • RAM Random Access Memory
  • HDD Hard Disk Drive
  • the CPU reads and corrects / writes.
  • a program for realizing the functions of the embodiments may be recorded on a computer-readable recording medium.
  • the “computer system” here is a computer system built in the apparatus, and includes hardware such as an operating system and peripheral devices.
  • the “computer-readable recording medium” may be any of a semiconductor recording medium, an optical recording medium, a magnetic recording medium, and the like.
  • Computer-readable recording medium means a program that dynamically holds a program for a short time, such as a communication line when transmitting a program via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line.
  • a volatile memory inside a computer system serving as a server or a client may be included, which holds a program for a certain period of time.
  • the program may be a program for realizing a part of the functions described above, and may be a program capable of realizing the functions described above in combination with a program already recorded in a computer system.
  • each functional block or various features of the apparatus used in the above-described embodiments can be implemented or executed by an electric circuit, that is, typically an integrated circuit or a plurality of integrated circuits.
  • Electrical circuits designed to perform the functions described herein can be general purpose processors, digital signal processors (DSPs), application specific integrated circuits (ASICs), field programmable gate arrays (FPGAs), or others Programmable logic devices, discrete gate or transistor logic, discrete hardware components, or a combination thereof.
  • a general purpose processor may be a microprocessor or a conventional processor, controller, microcontroller, or state machine.
  • the electric circuit described above may be configured with a digital circuit or an analog circuit.
  • an integrated circuit based on the technology can be used.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment.
  • an example of the apparatus has been described.
  • the present invention is not limited to this, and a stationary or non-movable electronic device installed indoors or outdoors, such as an AV device, a kitchen device, It can be applied to terminal devices or communication devices such as cleaning / washing equipment, air conditioning equipment, office equipment, vending machines, and other daily life equipment.
  • One embodiment of the present invention is suitable for use in a base station device, a terminal device, and a communication method.
  • One embodiment of the present invention is used in, for example, a communication system, a communication device (for example, a mobile phone device, a base station device, a wireless LAN device, or a sensor device), an integrated circuit (for example, a communication chip), a program, or the like. be able to.

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Abstract

端末装置と通信をする基地局装置であって、前記端末装置固有の第１の制御情報と複数の端末装置宛ての第２の制御情報を生成する制御部と、上りリンクの物理チャネルを受信する受信部と、を備え、前記受信部は、前記端末装置が前記第１の制御情報で上りリンクの送信許可の制御情報を受信することなく送信されたデータを受信し、前記第１の制御情報は前記データの送信に用いる無線リソースを準静的に割り当てることを示し、前記第２の制御情報は前記データの送信に用いる無線リソースを動的に割り当てることを示す。

Description

基地局装置、端末装置およびその通信方法
　本発明は、基地局装置、端末装置およびその通信方法に関する。
　本願は、２０１６年１２月２７日に日本に出願された特願２０１６－２５２８０６号について優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　近年、第５世代移動通信システム（5G: 5th Generation mobile telecommunication systems）が注目されており、主に多数の端末装置によるＭＴＣ（mMTC；Massive Machine Type Communications）、超高信頼・低遅延通信（URLLC；Ultra-reliable and low latency communications）、大容量・高速通信（eMBB；enhanced Mobile BroadBand）を実現する通信技術の仕様化が見込まれている。３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）では、５Ｇの通信技術としてＮＲ（New Radio）の検討が行われており、NRのマルチアクセス(MA: Multiple Access)の議論が進められている。
　５Ｇでは、これまでネットワークに接続されていなかった多様な機器を接続するＩｏＴ（Internet of Things）の実現が見込まれ、ｍＭＴＣの実現が重要な要素の一つになっている。３ＧＰＰにおいて、小さいサイズのデータ送受信を行う端末装置を収容するＭＴＣ（Machine Type Communication）として、Ｍ２Ｍ（Machine-to-Machine）通信技術の標準化が既に行われている（非特許文献１）。さらに、低レートでのデータ送信を狭帯域でサポートするため、ＮＢ－ＩｏＴ（Narrow Band-IoT）の仕様化も進められている（非特許文献２）。５Ｇでは、これらの標準規格よりもさらなる多数端末の収容を実現すると共に、超高信頼・低遅延通信が必要なIoTの機器も収容することが期待されている。
　一方、３ＧＰＰで仕様化されているＬＴＥ（Long Term Evolution）、ＬＴＥ－Ａ（LTE-Advanced）等の通信システムにおいて、端末装置（ＵＥ：User Equipment）は、ランダムアクセスプロシージャ（Random Access Procedure）やスケジューリング要求（ＳＲ：Scheduling Request）等を使用して、基地局装置（ＢＳ；Base Station、ｅＮＢ；evolved Node Bとも呼称される）に、上りリンクのデータを送信するための無線リソースを要求する。前記基地局装置は、ＳＲを基に各端末装置に上り送信許可（ＵＬ　Ｇｒａｎｔ）を与える。前記端末装置は、前記基地局装置から制御情報のＵＬ　Ｇｒａｎｔを受信すると、そのＵＬ　Ｇｒａｎｔに含まれる上りリンク送信パラメータに基づき、所定の無線リソースで上りリンクのデータを送信する（Scheduled access、grant-based accessと呼ばれる、以下スケジュールドアクセスとする）。このように、基地局装置は、全ての上りリンクのデータ送信を制御する（基地局装置は、各端末装置よって送信される上りリンクのデータの無線リソースを把握している）。スケジュールドアクセスにおいて、基地局装置が上りリンク無線リソースを制御することにより、直交多元接続（ＯＭＡ：Orthogonal Multiple Access）を実現できる。
　５ＧのｍＭＴＣでは、スケジュールドアクセスを用いると制御情報量が増大することが問題である。また、ＵＲＬＬＣではスケジュールドアクセスを用いると遅延が長くなることが問題である。そこで、端末装置がランダムアクセスプロシージャやＳＲ送信をしない、かつＵＬ　Ｇｒａｎｔ受信等を行うことなくデータ送信を行うグラントフリーアクセス（grant free access、grant less access、Contention-based accessやAutonomous accessなどとも呼称される、以下、グラントフリーアクセスとする）が検討されている（非特許文献３）。グラントフリーアクセスでは、多数デバイスが小さいサイズのデータの送信を行う場合でも、制御情報によるオーバーヘッドの増加を抑えることができる。さらに、グラントフリーアクセスでは、ＵＬ　Ｇｒａｎｔ受信等を行わないため、送信データの発生から送信までの時間も短くできる。
3GPP， TR36.888 V12.0.0， "Study on provision of low-cost Machine-Type Communications (MTC) User Equipments (UEs) based on LTE," Jun. 2013 3GPP， TR45.820 V13.0.0， "Cellular system support for ultra-low complexity and low throughput Internet of Things (CIoT)," Aug. 2015 R1-165595, 3GPP TSG RAN WG1 #85 Meeting, Nanjing, China, May23-27, 2016
　基地局装置がｍＭＴＣやＵＲＬＬＣに相当するデータ送信を行う端末装置に対して、グラントフリーアクセスでのデータ送信を許容すると、基地局装置では端末装置のデータ送信のタイミングや周波数リソースを管理できないため、データの衝突が発生する。この場合、再送制御により所定の通信品質を満たすことが考えられるが、データ（パケット）を正しく検出するまでに時間がかかる、つまり遅延が長くなるという問題がある。
　本発明の一態様はこのような事情を鑑みてなされたものであり、その目的は、グラントフリーアクセスでｍＭＴＣやＵＲＬＬＣのデータ送信する端末装置を効率的に収容することが可能な基地局装置、端末装置及び通信方法を提供することにある。
　上述した課題を解決するために本発明の一態様に係る基地局装置、端末装置および通信方法の構成は、次の通りである。
　（１）本発明の一態様は、端末装置と通信をする基地局装置であって、前記端末装置固有の第１の制御情報と複数の端末装置宛ての第２の制御情報を生成する制御部と、上りリンクの物理チャネルを受信する受信部と、を備え、前記受信部は、前記端末装置が前記第１の制御情報で上りリンクの送信許可の制御情報を受信することなく送信されたデータを受信し、前記第１の制御情報は前記データの送信に用いる無線リソースを準静的に割り当てることを示し、前記第２の制御情報は前記データの送信に用いる無線リソースを動的に割り当てることを示すこと、を特徴とする。
　（２）また、本発明の一態様は、前記第１の制御情報を検出するためのＩＤと前記第２の制御情報を検出するためのＩＤが異なること、を特徴とする。
　（３）また、本発明の一態様は、前記制御部は、前記第２の制御情報の送信に用いる物理チャネルもしくは前記第２の制御情報を配置する候補のサーチスペースの少なくとも一つを示す制御情報を生成すること、を特徴とする。
　（４）また、本発明の一態様は、前記第２の制御情報に含まれる無線リソースの情報は、開始のサブフレームを前記第２の制御情報を送信したサブフレームから相対的なサブフレーム数と、有効なサブフレーム数が含まれること、を特徴とする。
　（５）また、本発明の一態様は、前記第１の制御情報には、前記上りリンクの送信許可の制御情報を受信することなく前記端末装置がデータを送信することを禁止するサブフレーム番号と周期の情報のいずれか一方が含まれること、を特徴とする。
　（６）また、本発明の一態様は、基地局装置と通信をする端末装置であって、前記基地局装置から前記端末装置固有の第１の制御情報と複数の端末装置宛ての第２の制御情報を受信する受信部と、前記第１の制御情報もしくは前記第２の制御情報に基づいて上りリンクのデータ送信をする送信部と、を備え、前記送信部は、前記第１の制御情報で上りリンクの送信許可の制御情報を受信することなくデータ送信し、前記第１の制御情報は前記データ送信に用いる無線リソースを準静的に割り当てる情報であり、前記第２の制御情報は前記データ送信に用いる無線リソースを動的に割り当てる情報であること、を特徴とする。
　（７）また、本発明の一態様は、前記送信部は、前記第２の制御情報を検出できなかった場合に前記第１の制御情報に基づいて上りリンクのデータ送信をすること、を特徴とする。
　（８）また、本発明の一態様は、前記上りリンクの送信許可を要求する制御情報を生成する制御部を備え、前記第２の制御情報を検出できなかった場合に前記上りリンクの送信許可を要求する制御情報を送信すること、を特徴とする。
　（９）また、本発明の一態様は、検出した前記第２の制御情報に非連続な周波数リソースを示す情報が含まれる場合に前記上りリンクの送信許可の制御情報を受信することなくデータ送信に用いる周波数リソースを選択すること、を特徴とする。
　（１０）また、本発明の一態様は、前記受信部が前記第２の制御情報を受信するためのＩＤを受信した場合に前記送信部で送信するデータがバッファにある場合のみ前記第２の制御情報の受信処理を行うこと、を特徴とする。
　（１１）また、本発明の一態様は、前記第１の制御情報には、前記上りリンクの送信許可の制御情報を受信することなく前記端末装置がデータを送信することを禁止するサブフレーム番号と周期の情報が含まれること、を特徴とする。
　本発明の一又は複数の態様によれば、グラントフリーアクセスでｍＭＴＣやＵＲＬＬＣのデータ送信する端末装置を効率的に収容することができる。
第１の実施形態に係る通信システムの例を示す図である。 第１の実施形態に係る通信システムの無線フレーム構成例を示す図である。 第１の実施形態に係る端末装置２０の構成を示す概略ブロック図である。 第１の実施形態に係るグラントフリーアクセスにおける基地局装置及び端末装置間のシーケンス例を示す図である。 第１の実施形態に係る上りリンクのフレーム構成例を示す図である。 第１の実施形態に係る上りリンクのフレーム構成の一例を示す図である。 第１の実施形態に係る上りリンクのフレーム構成の一例を示す図である。 第１の実施形態における基地局装置１０の構成を示す概略ブロック図である。 第１の実施形態に係る信号検出部の一例を示す図である。 第１の実施形態に係る下りリンクのフレーム構成の一例を示す図である。 第２の実施形態に係るフレーム構成の一例を示す図である。 第３の実施形態に係るフレーム構成の一例を示す図である。
　本実施形態に係る通信システムは、基地局装置（セル、スモールセル、ピコセル、サービングセル、コンポーネントキャリア、ｅＮｏｄｅＢ（ｅＮＢ）、Ｈｏｍｅ　ｅＮｏｄｅＢ、Ｌｏｗ　Ｐｏｗｅｒ　Ｎｏｄｅ、Ｒｅｍｏｔｅ　Ｒａｄｉｏ　Ｈｅａｄ、ｇＮｏｄｅＢ（ｇＮＢ）、制御局とも呼称される）および端末装置（端末、移動端末、移動局、ＵＥ:User Equipmentとも呼称される）を備える。該通信システムにおいて、下りリンクの場合、基地局装置は送信装置（送信点、送信アンテナ群、送信アンテナポート群）となり、端末装置は受信装置（受信点、受信端末、受信アンテナ群、受信アンテナポート群）となる。上りリンクの場合、基地局装置は受信装置となり、端末装置は送信装置となる。前記通信システムは、Ｄ２Ｄ（Device-to-Device）通信にも適用可能である。その場合、送信装置も受信装置も共に端末装置になる。
　前記通信システムは、人間が介入する端末装置と基地局装置間のデータ通信に限定されるものではなく、ＭＴＣ（Machine Type Communication）、Ｍ２Ｍ通信（Machine-to-Machine Communication）、ＩｏＴ（Internet of Things）用通信、ＮＢ－ＩｏＴ（Narrow Band-IoT）等（以下、ＭＴＣと呼ぶ）の人間の介入を必要としないデータ通信の形態にも、適用することができる。この場合、端末装置がＭＴＣ端末となる。前記通信システムは、上りリンク及び下りリンクにおいて、ＤＦＴＳ－ＯＦＤＭ（Discrete Fourier Transform Spread - Orthogonal Frequency Division Multiplexing、SC-FDMAとも称される）、ＯＦＤＭ、ＳＣＭＡ（Sparse Code Multiple Access）等の伝送方式を用いることができる。前記通信システムは、フィルタを適用したＦＢＭＣ（Filter Bank Multi Carrier）、ｆ－ＯＦＤＭ（Filtered - OFDM）、ＵＦ－ＯＦＤＭ（Universal Filtered - OFDM）、Ｗ－ＯＦＤＭ（Windowing - OFDM）、スパース符号を用いる伝送方式（ＳＣＭＡ：Sparse Code Multiple Access）などを用いることもできる。さらに、前記通信システムは、ＤＦＴプレコーディングを適用し、上記のフィルタを用いる信号波形を用いてもよい。さらに、前記通信システムは、前記伝送方式において、符号拡散、インターリーブ、スパース符号等を施すこともできる。なお、以下では、上りリンクはＤＦＴＳ－ＯＦＤＭ伝送とＯＦＤＭ伝送の少なくとも一つを用い、下りリンクはＯＦＤＭ伝送を用いた場合で説明するが、これに限らず、他の伝送方式を適用することができる。
　本実施形態における基地局装置及び端末装置は、無線事業者がサービスを提供する国や地域から使用許可（免許）が得られた、いわゆるライセンスバンド（licensed band）と呼ばれる周波数バンド、及び／又は、国や地域からの使用許可（免許）を必要としない、いわゆるアンライセンスバンド（unlicensed band）と呼ばれる周波数バンドで通信することができる。アンライセンスバンドでは、キャリアセンス（例えば、listen before talk方式）に基づく通信としても良い。
　本実施形態において、“Ｘ／Ｙ”は、“ＸまたはＹ”の意味を含む。本実施形態において、“Ｘ／Ｙ”は、“ＸおよびＹ”の意味を含む。本実施形態において、“Ｘ／Ｙ”は、“Ｘおよび／またはＹ”の意味を含む。（第１の実施形態）
　図１は、本実施形態に係る通信システムの構成例を示す図である。本実施形態における通信システムは、基地局装置１０、端末装置２０－１～２０－ｎ１（ｎ１は基地局装置１０と接続している端末装置数）を備える。端末装置２０－１～２０－ｎ１を総称して端末装置２０とも称する。カバレッジ１０ａは、基地局装置１０が端末装置２０と接続可能な範囲（通信エリア）である（セルとも呼ぶ）。
　図１において、基地局装置１０及び端末装置２０は、上りリンクにおいて、グラントフリーアクセス（grant free access、grant less access、Contention-based accessやAutonomous accessとも呼ばれる）を用いた多元接続（MA: Multiple Access）をサポートする。グラントフリーアクセスにおいて、端末装置２０は、基地局装置１０から上りリンク送信許可（ＵＬ　Ｇｒａｎｔ：アップリンクグラント、スケジューリンググラントとも呼ばれる。）の制御情報の受信に依らず（ＵＬ　Ｇｒａｎｔの受信なしで）、上りリンクのデータ（物理上りリンクチャネルなど）を送信する。基地局装置１０及び端末装置２０は、非直交マルチアクセスをサポートしても良い。なお、基地局装置１０及び端末装置２０は、グラントフリーアクセス及びスケジュールドアクセスの両方をサポートすることもできる。基地局装置１０及び端末装置２０は、非直交マルチアクセス及び直交マルチアクセスの両方をサポートすることもできる。なお、ＵＬ　Ｇｒａｎｔは、物理上りリンク共有チャネル（例えば、ＰＵＳＣＨ：Physical Uplink Shared Channel、ＮＲＰＵＳＣＨ：New Radio PUSCH）のスケジューリングのために使われる下りリンク制御情報（ＤＣＩ：Downlink Control Information）を用いて、基地局装置１０が、端末装置２０に対して、物理上りリンク共有チャネルにリソースブロックアサインメントを指示する制御情報である（例えば、ＬＴＥにおける物理下りリンク制御チャネルで送信されるＤＣＩフォーマットに含まれる物理上りリンク共有チャネルのためのリソースブロック割当てフィールド）。
　上りリンクの物理チャネル送信のための下りリンク制御情報は、スケジュールドアクセスとグラントフリーアクセスで共有フィールドを含むことができる。この場合、基地局装置１０がグラントフリーアクセスで上りリンクの物理チャネルを送信することを指示した場合、基地局装置１０及び端末装置２０は、前記共有フィールドに格納されたビット系列をグラントフリーアクセスのための設定（例えば、グラントフリーアクセスのために定義された参照テーブル）に従って解釈する。同様に、基地局装置１０がスケジュールドアクセスで上りリンクの物理チャネルを送信することを指示した場合、基地局装置１０及び端末装置２０は、前記共有フィールドをスケジュールドアクセスのために設定に従って解釈する。グラントフリーアクセスにおける上りリンクの物理チャネルの送信は、アシンクロナスデータ送信（Asynchronous data transmission）と称される。なお、スケジュールドにおける上りリンクの物理チャネルの送信は、シンクロナスデータ送信（Synchronous data transmission）と称される。
　グラントフリーアクセスにおいて、端末装置２０は、上りリンクのデータを送信する無線リソースをランダムに選択するようにしてもよい。例えば、端末装置２０は、利用可能な複数の無線リソースの候補がリソースプールとして基地局装置１０から通知されており、該リソースプールからランダムに無線リソースを選択する。グラントフリーアクセスにおいて、端末装置２０が上りリンクのデータを送信する無線リソースは、基地局装置１０によって予め設定されてもよい。この場合、端末装置２０は、予め設定された前記無線リソースを用いて、ＵＬ　Ｇｒａｎｔを受信せずに、前記上りリンクのデータを送信する。前記無線リソースは、複数の上りリンクのマルチアクセスリソース（上りリンクのデータをマッピングすることができるリソース）から構成される。端末装置２０は、複数の上りリンクのマルチアクセスリソースから選択した１又は複数の上りリンクのマルチアクセスリソースを用いて、上りリンクのデータを送信する。なお、端末装置２０が上りリンクのデータを送信する前記無線リソースは、基地局装置１０及び端末装置２０で構成される通信システムにおいて予め決定されていてもよい。前記上りリンクのデータを送信する前記無線リソースは、基地局装置１０によって、物理報知チャネル（例えば、ＰＢＣＨ：Physical Broadcast Channel、ＮＲＰＢＣＨ：New Radio Physical Broadcast Channel）／無線リソース制御ＲＲＣ（Radio Resource Control）／システムインフォメーション（例えば、ＳＩＢ：System Information Block）／物理下りリンク制御チャネル（下りリンク制御情報、例えばＰＤＣＣＨ：Physical Downlink Control Channel、ＥＰＤＣＣＨ：Enhanced PDCCH、ＭＰＤＣＣＨ：MTC PDCCH、ＮＰＤＣＣＨ：Narrowband PDCCH、ＮＲＰＤＣＣＨ：New Radio PDCCH）を用いて、端末装置２０に通知されてもよい。
　グラントフリーアクセスにおいて、前記上りリンクのマルチアクセスリソースは、マルチアクセスの物理リソースとマルチアクセス署名リソース（Multi Access Signature Resource）で構成される。前記マルチアクセスの物理リソースは、時間と周波数から構成されるリソースである。マルチアクセスの物理リソースとマルチアクセス署名リソースは、各端末装置が送信した上りリンクの物理チャネルを特定することに用いられうる。前記リソースブロックは、基地局装置１０及び端末装置２０が物理チャネル（例えば、物理データ共有チャネル、物理制御チャネル）をマッピングすることができる単位である。前記リソースブロックは、周波数領域において、1以上のサブキャリア（例えば、１２サブキャリア、１６サブキャリア）から構成される。
　図２は、本実施形態に係る通信システムの無線フレーム構成例を示す図である。無線フレーム構成は、時間領域のマルチアクセスの物理リソースにおける構成を示す。１つの無線フレームは、複数のサブフレームから構成される。図２は、１つの無線フレームが１０個のサブフレームから構成される例である。端末装置２０は、リファレンスとなるサブキャリア間隔（リファレンスニューメロロジー）を持つ。前記サブフレームは、リファレンスとなるサブキャリア間隔において生成される複数のＯＦＤＭシンボルで構成される。図２は、１つのサブフレームが１４つのＯＦＤＭシンボルから構成される例である。
　１つのスロットは、端末装置２０が上りリンクのデータ送信に用いるサブキャリア間隔において生成される複数のＯＦＤＭシンボルから構成される。図２は、１つのスロットが７つのＯＦＤＭシンボルから構成される例である。図２は、リファレンスとなるサブキャリア間隔と上りリンクのデータ送信に用いるサブキャリア間隔が同一である場合である。この場合、１つのサブフレームは複数のスロットから構成される。図２は、１つのサブフレームが２つのスロットから構成される例である。本実施形態に係る通信システムは、スロットを、端末装置２０が物理チャネル（例えば、物理データ共有チャネル、物理制御チャネル）をマッピングする最小単位としてもよい。この場合、前記マルチアクセスの物理リソースにおいて、１つのスロットが時間領域におけるリソースブロック単位となる。
　１つのミニスロットは、端末装置２０が上りリンクのデータ送信に用いるサブキャリア間隔において生成される複数のＯＦＤＭシンボル（例えば、２つ、４つ）から構成される。ミニスロット長は、スロット長より短い。図２は、１つのミニスロットが２つのＯＦＤＭシンボルから構成される例である。基地局装置１０は、スロット／ミニスロットを構成するＯＦＤＭシンボル数を設定してもよい。基地局装置１０は、スロット／ミニスロットを構成するＯＦＤＭシンボル数をシグナリングし、端末装置２０に通知するようにしてもよい。本実施形態に係る通信システムは、ミニスロットを、端末装置２０が物理チャネル（例えば、物理データ共有チャネル、物理制御チャネル）をマッピングする最小単位としてもよい。この場合、前記マルチアクセスの物理リソースにおいて、１つのミニスロットが時間領域におけるリソースブロック単位となる。
　マルチアクセス署名リソースは、複数のマルチアクセス署名群（マルチアクセス署名プールとも呼ばれる）のうち、少なくとも１つのマルチアクセス署名で構成される。マルチアクセス署名は、各端末装置が送信する上りリンクの物理チャネルを区別（同定）する特徴（目印、指標）を示す情報である。マルチアクセス署名は、空間多重パターン、拡散符号パターン（Ｗａｌｓｈ符号、ＯＣＣ；Orthogonal Cover Code、データ拡散用のサイクリックシフト、スパース符号など）、インターリーブパターン、復調用参照信号パターン（参照信号系列、サイクリックシフト、ＯＣＣ、ＩＦＤＭ）／識別信号パターン、送信電力、等であり、これらの中の少なくとも一つが含まれる。グラントフリーアクセスにおいて、端末装置２０は、マルチアクセス署名プールから選択した１つ又は複数のマルチアクセス署名を用いて、上りリンクのデータを送信する。端末装置２０は、使用可能なマルチアクセス署名を基地局装置１０に通知することができる。基地局装置１０は、端末装置２０が上りリンクのデータを送信する際に使用するマルチアクセス署名を端末装置に通知することができる。基地局装置１０は、端末装置２０が上りリンクのデータを送信する際に使用可能なマルチアクセス署名群を端末装置２０に通知することができる。使用可能なマルチアクセス署名群は、報知チャネル／ＲＲＣ／システムインフォメーション／下りリンク制御チャネルを用いて、通知されてもよい。この場合、端末装置２０は、通知されたマルチアクセス署名群から選択したマルチアクセス署名を用いて、上りリンクのデータを送信することができる。
　端末装置２０は、マルチアクセスリソースを用いて、上りリンクのデータを送信する。例えば、端末装置２０は、１つのマルチアクセスの物理リソースと拡散符号パターンなどからなるマルチキャリア署名リソースで構成されるマルチアクセスリソースに、上りリンクのデータをマッピングすることができる。端末装置２０は、１つのマルチアクセスの物理リソースとインターリーブパターンからなるマルチキャリア署名リソースで構成されるマルチアクセスリソースに、上りリンクのデータを割当てることもできる。端末装置２０は、１つのマルチアクセスの物理リソースと復調用参照信号パターン／識別信号パターンからなるマルチアクセス署名リソースで構成されるマルチアクセスリソースに、上りリンクのデータをマッピングすることもできる。端末装置２０は、１つのマルチアクセスの物理リソースと送信電力パターンからなるマルチアクセス署名リソースで構成されるマルチアクセスリソースに、上りリンクのデータをマッピングすることもできる（例えば、前記各上りリンクのデータの送信電力は、基地局装置１０において受信電力差が生じるように、設定されてもよい。）このようなグラントフリーアクセスにおいて、本実施形態の通信システムでは、複数の端末装置２０が送信した上りリンクのデータが、上りリンクのマルチアクセスの物理リソースにおいて、重複（衝突）して送信されること、を許容しても良い。
　基地局装置１０は、グラントフリーアクセスにおいて、各端末装置によって送信した上りリンクのデータの信号を検出する。基地局装置１０は、前記上りリンクのデータ信号を検出するために、干渉信号の復調結果によって干渉除去を行うＳＬＩＣ（Ｓｙｍｂｏｌ　Ｌｅｖｅｌ　Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ　Ｃａｎｃｅｌｌａｔｉｏｎ）、干渉信号の復号結果によって干渉除去を行うＣＷＩＣ（Ｃｏｄｅｗｏｒｄ　Ｌｅｖｅｌ　Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ　Ｃａｎｃｅｌｌａｔｉｏｎ、逐次干渉キャンセラ；ＳＩＣや並列干渉キャンセラ；ＰＩＣとも呼称される）、ターボ等化、送信信号候補の中から最もそれらしいものを探索する最尤検出（ＭＬＤ：maximum likelihood detection、Ｒ－ＭＬＤ：Reduced complexity maximum likelihood detection）、干渉信号を線形演算によって抑圧するＥＭＭＳＥ－ＩＲＣ（Enhanced Minimum Mean Square Error-Interference Rejection Combining）、メッセージパッシングによる信号検出（ＢＰ：Belief propagation）やマッチドフィルタとＢＰを組み合わせたＭＦ（Matched Filter）－ＢＰなどを備えても良い。なお、以下では、グラントフリーアクセスにおいて、基地局装置１０が、ターボ等化等の高度な受信装置（Advanced Receiver）を適用して、非直交多重された上りリンクのデータ信号を検出する場合で説明するが、上りリンクのデータ信号を検出できれば、これに限らない。例えば、ＭＲＣ（Maximal Ratio Combining）などのマッチドフィルタや干渉キャンセラを用いない１－Ｔａｐ　ＭＭＳＥを用いてもよい。
　図１において、スケジュールドアクセス／グラントフリーアクセスを用いる上りリンク無線通信では、以下の上りリンクの物理チャネルが含まれる。上りリンクの物理チャネルは、上位層から出力された情報を送信するために使用される。
・物理上りリンク制御チャネル
・物理上りリンク共有チャネル
・物理ランダムアクセスチャネル
　物理上りリンク制御チャネル（例えば、ＰＵＣＣＨ：Physical Uplink Control Channel、ＮＲＰＵＣＣＨ：New Radio PUCCH）は、上りリンク制御情報（ＵＣＩ：Uplink Control Information）を送信するために用いられる物理チャネルである。
　上りリンク制御情報は、下りリンクのデータ（下りリンクトランスポートブロック、ＤＬ－ＳＣＨ：Downlink-Shared Channel）に対する肯定応答（positive acknowledgement、ＡＣＫ）／否定応答（negative acknowledgement、ＮＡＣＫ）を含む。ＡＣＫ／ＮＡＣＫは、送達確認を示す信号、ＨＡＲＱ－ＡＣＫ、ＨＡＲＱフィードバックとも称される。なお、上りリンク制御情報は、スケジュールドアクセスをサポートする場合、ＳＲ（Scheduling Request）を含めることができる。
　上りリンク制御情報は、下りリンクのチャネル状態情報（ＣＳＩ：Channel State Information）を含む。前記チャネル状態情報は、好適な空間多重数（レイヤ数）を示すランク指標（ＲＩ：Rank Indicator）、好適なプレコーダを示すプレコーディング行列指標（ＰＭＩ：Precoding Matrix Indicator）、好適な伝送レートを指定するチャネル品質指標（ＣＱＩ：Channel Quality Indicator）などを含む。前記ＰＭＩは、端末装置２０によって決定されるコードブックを示す。該コードブックは、物理下りリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ：Physical Downlink Shared Channel、ＮＲＰＤＳＣＨ：New Radio Physical Downlink Shared Channel）のプレコーディングに関連する。前記ＣＱＩは、所定の帯域における好適な変調方式（例えば、ＢＰＳＫ（Binary Phase Shift Keying）、ＱＰＳＫ（quadrature Phase Shift Keying）、１６ＱＡＭ（quadrature amplitude modulation）、６４ＱＡＭ、２５６ＱＡＭなど）、符号化率（coding rate）とすることができる。なお、グラントフリーアクセスの場合、上りリンク制御情報を省略してもよい。
　物理上りリンク共有チャネルは、上りリンクのデータ（上りリンクトランスポートブロック、UL-SCH）を送信するために用いられる物理チャネルである。物理上りリンク共有チャネルは、下りリンクのデータに対するＡＣＫ／ＮＡＣＫおよび／またはチャネル状態情報を送信するために用いられてもよい。物理上りリンク共有チャネルは、上りリンク制御情報を送信するために用いられてもよい。物理上りリンク共有チャネルは、上りリンクのデータに巡回冗長検査（ＣＲＣ:Cyclic Redundancy Check）を付加して生成してもよい。ＣＲＣは、端末装置２０の識別子（ＵＥ　ＩＤ：User Equipment Identifierとも呼ぶ。）を表す系列を用いてスクランブル（排他的論理和演算、マスク、暗号化とも呼ぶ。）されてもよい。ＵＥ　ＩＤとして、Ｃ－ＲＮＴＩ（Cell - Radio Network Temporary Identifier）、Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ　Ｃ－ＲＮＴＩ（Ｔ　Ｃ－ＲＮＴＩ）などを用いることができる。ＵＥ　ＩＤは、端末装置２０がセルアップデート手順により新しいセルにアクセスした時に、基地局装置１０によって、該端末装置２０に割り当てられうる。基地局装置１０は、各ＵＥ　ＩＤを、各端末装置に通知してもよい。ＵＥ　ＩＤは、ランダムアクセス手順におけるメッセージ２(ランダムアクセス応答、ＲＡＲ：Random Access Response)／メッセージ４(Contention Resolution)に含めることもできる。ＵＥ　ＩＤは、無線リソース制御（ＲＲＣ：Radio Resource Control）メッセージに含めることもできる。
　グラントフリーアクセスにおいて、前記ＵＥ　ＩＤは、上りリンクの物理チャネルの識別に用いられるパラメータ（例えば、参照信号／拡散符号／インターリーブパターン／送信電力制御の設定に関するパラメータ等）と関連付けられる。グラントフリーアクセスにおいて、前記ＵＥ　ＩＤは、マルチアクセス署名リソースに関するパラメータと関連付けられる。前記ＵＥ　ＩＤは、スケジュールドアクセスのための識別子と区別したグラントフリーアクセスのための識別子が定義されてもよい。
　物理上りリンク共有チャネルは、ＲＲＣメッセージを送信するために用いられる。ＲＲＣメッセージは、無線リソース制御層において処理される情報／信号である。ＲＲＣメッセージは、端末装置２０のＵＥ　Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙを含めることができる。ＵＥ　Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙは、該端末装置２０がサポートする機能を示す情報である。物理上りリンク共有チャネルは、ＭＡＣ　ＣＥ（Control Element）を送信するために用いられる。ＭＡＣ　ＣＥは、媒体アクセス制御（ＭＡＣ: Medium Access Control）層において処理（送信）される情報／信号である。例えば、パワーヘッドルームは、ＭＡＣ　ＣＥに含まれ、物理上りリンク共有チャネルを経由して報告されてもよい。すなわち、ＭＡＣ　ＣＥのフィールドが、パワーヘッドルームのレベルを示すために用いられる。上りリンクのデータは、ＲＲＣメッセージ、ＭＡＣ　ＣＥを含むことができる。
　物理ランダムアクセスチャネル（例えば、ＰＲＡＣＨ：Physical Random Access Channel、ＮＲＰＲＡＣＨ：New Radio PRACH）は、ランダムアクセスに用いるプリアンブルを送信するために用いられる。グラントフリーアクセスにおいて、物理ランダムアクセスチャネル（ランダムアクセスプロシージャ）は省略することができる。また、スケジュールドアクセスにおいてもスケジューリング要求を使用できる場合はランダムアクセスプロシージャを省略できる。
　上りリンクの無線通信では、上りリンクの物理信号として上りリンク参照信号（Uplink Reference Signal: UL RS）が用いられる。上りリンクの物理信号は、上位層から出力された情報を送信するためには使用されないが、物理層によって使用される。上りリンク参照信号には、復調用参照信号（ＤＭＲＳ： Demodulation Reference Signal）、サウンディング参照信号（ＳＲＳ： Sounding Reference Signal）が含まれる。
　復調用参照信号は、物理上りリンク共有チャネルまたは物理上りリンク制御チャネルの送信に関連する。例えば、基地局装置１０は、物理上りリンク共有チャネルまたは物理上りリンク制御チャネルを復調する際の伝搬路補正を行うために復調用参照信号を使用する。復調用参照信号系列は、基地局装置１０のセルＩＤに関連付けて生成されうる。復調用参照信号系列は、サイクリックシフト及びＯＣＣ（Orthogonal Cover Code）を施して、生成されうる。
　基地局装置１０は、下りリンク制御チャネル／ＲＲＣを用いて、端末装置２０にサイクリックシフト量のパラメータｎ＿ＤＭＲＳと対応付けられたサイクリックシフトインデックスを通知することができる。ｎ＿ＤＭＲＳは下りリンク制御チャネルを用いて通知される設定パラメータとＲＲＣを用いて通知される設定パラメータから構成されうる。復調用参照信号の基本系列ｒ（ｎ）＿ｕ，ｖとして、Ｚａｄｏｆｆ－Ｃｈｕ系列が用いられる。ｒ（ｎ）＿ｕ，ｖは、セルＩＤを種(seed)としたＺａｄｏｆｆ－Ｃｈｕ系列とすることができる。基本系列ｒ（ｎ）＿ｕ，ｖは、ｎ＿ＤＭＲＳから得られるサイクリックシフト量のパラメータαに基づいてサイクリックシフトされる。例えば、パラメータαが１２個の値を持つ場合、サイクリックシフトされた基本系列ｒ（ｎ）＿ｕ，ｖ＾（α）が１２個生成されうる。
　ＯＣＣ系列ｗは、サイクリックシフトされた基本系列ｒ（ｎ）＿ｕ，ｖ＾（α）に乗算される。復調用参照信号は、１又は複数のＯＦＤＭシンボルにマッピングされうる。ＯＣＣ系列ｗは、ＯＦＤＭシンボル毎（時間領域に対して）に乗算される。例えば、復調用参照信号が２つのＯＦＤＭシンボルに亘ってマッピングされる場合のＯＣＣ系列ｗ（ｍ）のパターン（ｍ＝０、１）は、［１　１］、［１　－１］の２つである。ｗ＝［１　－１］（すなわち、ｗ（０）＝１、ｗ（１）＝－１）が選択された場合、第１のＯＦＤＭシンボルにおけるＭ＿ＳＣ＾ＲＳ個のサブキャリアにマッピングされた系列には１が乗算され、第２のＯＦＤＭシンボルにおけるＭ＿ＳＣ＾ＲＳ個のサブキャリアにマッピングされた系列には－１が乗算される。ＯＣＣ系列ｗ（ｍ）のパターンは、ＯＣＣインデックスと対応付けられる。基地局装置１０は、下りリンク制御チャネル／ＲＲＣを用いて、ＯＣＣインデックスを端末装置２０に通知することができる。例えば、式（１）において、系列長２のＯＣＣが用いられる場合、１つの基本系列から最大２４個の復調用参照信号系列が生成されうる。なお。前記ｗ（ｍ）は、サイクリックシフトインデックスと対応付けて、通知されてもよい。なお、復調用参照信号系列ｒは、レイヤ毎に生成されてもよい。
　復調用参照信号系列は、周波数領域に対して拡散符号系列を乗算してもよい。例えば、各ＯＦＤＭシンボルのＭ＿ＳＣ＾ＲＳ個のサブキャリアにマッピングされた系列に対して拡散符号系列を乗算する。該拡散符号系列は、物理上りリンク共有チャネルに乗算される拡散符号系列と同一である。サウンディング参照信号は、物理上りリンク共有チャネルまたは物理上りリンク制御チャネルの送信に関連しない。例えば、基地局装置１０は、上りリンクのチャネル状態を測定（CSI Measurement）するためにサウンディング参照信号を使用する。
　図１において、スケジュールドアクセス／グラントフリーアクセスを用いる下りリンクの無線通信では、以下の下りリンクの物理チャネルが用いられる。下りリンクの物理チャネルは、上位層から出力された情報を送信するために使用される。
・物理報知チャネル
・物理下りリンク制御チャネル
・物理下りリンク共有チャネル
　物理報知チャネルは、端末装置２０で共通に用いられるマスターインフォメーションブロック（Master Information Block: MIB, Broadcast Channel: BCH）を報知するために用いられる。ＭＩＢは、システム情報である。物理報知チャネルは、ブロードキャストするシステム制御情報を含む。例えば、物理報知チャネルは、下りリンクシステム帯域、システムフレーム番号（ＳＦＮ：System Frame Number）、基地局装置１０によって使用される送信アンテナ数などの情報を含む。物理報知チャネルは、再送要求指示を含むチャネル（ハイブリッド自動再送要求指示を含む、例えば、ＰＨＩＣＨ：Physical Hybrid ARQ Indicator Channel、ＮＲＰＨＩＣＨ：New Radio PHICH）の設定情報を含めてもよい。物理報知チャネルは、グラントフリーアクセスをサポートする基地局装置１０か否かを示す情報を含めてもよい。物理報知チャネルは、グラントフリーアクセスに関する設定情報の一部又は全部を含めてもよい。
　物理下りリンク制御チャネルは、下りリンク制御情報（ＤＣＩ：Downlink Control Information）を送信するために用いられる。下りリンク制御情報は、用途に基づいた複数のフォーマット（ＤＣＩフォーマットとも称する）が定義される。各フォーマットは、用途に応じて使われる。下りリンク制御情報は、下りリンクのデータ送信のための制御情報と上りリンクのデータ送信のための制御情報を含む。下りリンク制御情報は、上りリンクのデータ（物理上りリンク共有チャネル）の再送に関する情報を含むことができる。
　下りリンクのデータ送信のためのＤＣＩフォーマットは、物理下りリンク共有チャネルのスケジューリングに用いられる。下りリンクのデータ送信のためのＤＣＩフォーマットを、下りリンクグラント（または、下りリンクアサインメント）とも称する。下りリンクのデータ送信のためのＤＣＩフォーマットには、物理下りリンク共有チャネルのリソース割り当てに関する情報、物理下りリンク共有チャネルに対するＭＣＳ（Modulation and Coding Scheme）に関する情報などの下りリンク制御情報が含まれる。下りリンクのデータ送信のためのＤＣＩフォーマットは、物理上りリンクチャネル（例えば、物理上りリンク制御チャネル、物理上りリンク共有チャネル）に対する送信電力制御（ＴＰＣ：Transmission Power Control）を含めてもよい。下りリンクのデータ送信のためのＤＣＩフォーマットは、グラントフリーアクセスに関する設定情報の一部又は全部を含めてもよい。
　上りリンクのデータ送信のためのＤＣＩフォーマットは、物理上りリンク共有チャネルの送信に関する制御情報を端末装置２０に通知するために用いられる。上りリンクのデータ送信のためのＤＣＩフォーマットは、物理上りリンク共有チャネルのＭＣＳに関する情報、上りリンクのデータ（物理上りリンク共有チャネル）の再送に関する情報、復調用参照信号のためのサイクリックシフトに関する情報、物理上りリンクチャネルに対する送信電力制御、下りリンクのチャネル状態情報（ＣＳＩ：Channel State Information、受信品質情報とも称する。）要求（CSI request）、など上りリンク制御情報を含むことができる。上りリンクのデータ送信のためのＤＣＩフォーマットは、端末装置２０が使用可能なマルチアクセスリソース／使用可能なマルチアクセス署名リソース（使用可能なマルチアクセス署名群、使用可能なマルチアクセス署名）を含むことができる。上りリンクのデータ送信のためのＤＣＩフォーマットは、グラントフリーアクセスに関する設定情報の一部又は全部を含めてもよい。グラントフリーアクセスに関する設定情報を通知するためのグラントフリーアクセス固有のＤＣＩフォーマットが定義されてもよい。なお、上りリンクのデータ送信のためのＤＣＩフォーマットに含まれる１又は複数の情報は、下りリンクのデータ送信のためのＤＣＩフォーマットに含めることもできる。
　物理下りリンク制御チャネルは、下りリンク制御情報に巡回冗長検査（ＣＲＣ:Cyclic Redundancy Check）を付加して生成される。物理下りリンク制御チャネルにおいて、ＣＲＣは、端末装置２０の識別子（ＵＥ　ＩＤ）を用いてスクランブルされる。例えば、ＣＲＣは、セル無線ネットワーク一時的識別子（Ｃ－ＲＮＴＩ：Cell- Radio Network Temporary Identifier）を用いて、スクランブルされる。
　物理下りリンク共有チャネルは、下りリンクのデータ（下りリンクトランスポートブロック、DL-SCH）を送信するために用いられる。物理下りリンク共有チャネルは、システムインフォメーションメッセージ（ＳＩＢ：System Information Block）を送信するために用いられる。システムインフォメーションメッセージは、グラントフリーアクセス固有なシステムインフォメーションブロックを含めてもよい。例えば、グラントフリーアクセス固有なシステムインフォメーションブロックは、グラントフリーアクセスを行うマルチアクセスの物理リソース（時間と周波数帯域から構成されるリソース）／マルチアクセス署名群／マルチアクセス署名の設定情報を含むことができる。グラントフリーアクセス固有なシステムインフォメーションブロックは、上りリンクのデータの識別に用いられるパラメータ（例えば、参照信号／拡散符号／インターリーブパターン／送信電力制御の設定に関するパラメータ等）を含むこともできる。なお、システムインフォメーションメッセージの一部又は全部は、ＲＲＣメッセージに含めることができる。
　物理下りリンク共有チャネルは、ＲＲＣメッセージを送信するために用いられる。基地局装置１０から送信されるＲＲＣメッセージは、セル内における複数の端末装置２０に対して共通（セル固有）であってもよい。セル内の端末装置２０に共通な情報は、セル固有のＲＲＣメッセージを使用して送信されうる。基地局装置１０から送信されるＲＲＣメッセージは、ある端末装置２０に対して専用のメッセージ（dedicated signalingとも称する）であってもよい。端末装置スペシフィック（ユーザ固有）な情報は、ある端末装置２０に対して専用のメッセージを使用して送信されうる。
　ＲＲＣメッセージは、グラントフリーアクセスに関する設定情報のためのメッセージ（グラントフリーアクセス設定アシスト情報とも呼ばれる）を含むことができる。例えば、ＲＲＣメッセージは、グラントフリーアクセスを行うマルチアクセスの物理リソース（時間と周波数帯域から構成されるリソース）／マルチアクセス署名群／マルチアクセス署名の設定情報を含むことができる。ＲＲＣメッセージは、上りリンクのデータの識別に用いられるパラメータ（例えば、参照信号／拡散符号／インターリーブパターン／送信電力制御の設定に関するパラメータ等）を含むこともできる。ＲＲＣメッセージは、グラントフリーアクセス専用のメッセージであってもよい。グラントフリーアクセス固有な情報は、グラントフリーアクセス専用のメッセージを用いて送信されるようにしてもよい。
　物理下りリンク共有チャネルは、ＭＡＣ　ＣＥを送信するために用いられる。ＲＲＣメッセージおよび／またはＭＡＣ　ＣＥを、上位層の信号（higher layer signaling）とも称する。
　物理下りリンク共有チャネルは、巡回冗長検査（ＣＲＣ:Cyclic Redundancy Check）を付加して生成される。ＣＲＣは、端末装置２０の識別子（ＵＥ　ＩＤ）を用いてスクランブルされる。下りリンクの物理チャネル（物理下りリンク共有チャネル、物理下りリンク制御チャネル）において、ＣＲＣをスクランブルするために用いられる識別子は、スケジュールドアクセスのための識別子と区別したグラントフリーアクセスのための識別子が定義されてもよい。例えば、下りリンクの物理チャネルがスケジュールドアクセスを用いて送信され、上りリンクの物理チャネルがグラントフリーアクセスを用いて送信される場合、上りリンクと下りリンクで異なる識別子を用いてもよい。
　図１の下りリンクの無線通信では、下りリンク物理信号として同期信号（Synchronization signal: SS）、下りリンク参照信号（Downlink Reference Signal: DL RS）が用いられる。下りリンク物理信号は、上位層から出力された情報を送信するためには使用されないが、物理層によって使用される。
　同期信号は、端末装置２０が、下りリンクの周波数領域および時間領域の同期を取るために用いられる。同期には、サブフレーム同期やＦＦＴ（Fast Fourier　Transform）ウィンドウ同期が含まれうる。下りリンク参照信号は、端末装置２０が、下りリンクの物理チャネルの伝搬路補正を行なうために用いられる。例えば、下りリンク参照信号は、物理報知チャネル、物理下りリンク共有チャネル、物理下りリンク制御チャネルを復調するために用いられる。下りリンク参照信号は、端末装置２０が、下りリンクのチャネル状態情報を算出（ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ）するために用いることもできる。また、各種チャネルを復調するために用いられる参照信号とｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔするために用いられる参照信号は異なってもよい（例えば、ＬＴＥにおけるＤＭＲＳ：Demodulation Reference SignalとＣＲＳ：Cell-specific Reference Signal、ＣＳI-ＲＳ：Channel state information Reference Signal、ＤＲＳ：Discovery Reference Signalなど）。
　下りリンクの物理チャネルおよび下りリンク物理信号を総称して、下りリンク信号とも称する。また、上りリンクの物理チャネルおよび上りリンクの物理信号を総称して、上りリンク信号とも称する。また、下りリンクの物理チャネルおよび上りリンクの物理チャネルを総称して、物理チャネルとも称する。また、下りリンク物理信号および上りリンクの物理信号を総称して、物理信号とも称する。
　ＢＣＨ、ＵＬ－ＳＣＨおよびＤＬ－ＳＣＨは、トランスポートチャネルである。ＭＡＣ層で用いられるチャネルを、トランスポートチャネルと称する。ＭＡＣ層で用いられるトランスポートチャネルの単位を、トランスポートブロック（ＴＢ：Transport Block）、または、ＭＡＣ　ＰＤＵ（Protocol Data Unit）とも称する。トランスポートブロックは、ＭＡＣ層が物理層に渡す（deliverする）データの単位である。物理層において、トランスポートブロックはコードワードにマップされ、コードワード毎に符号化処理などが行なわれる。
　図３は、本実施形態に係る端末装置２０の構成を示す概略ブロック図である。端末装置２０は、受信アンテナ２０２、受信部（受信ステップ）２０４、上位層処理部（上位層処理ステップ）２０６、制御部（制御ステップ）２０８、送信部（送信ステップ）２１０、送信アンテナ２１２を含んで構成される。受信部２０４は、無線受信部（無線受信ステップ）２０４０、ＦＦＴ部２０４１（ＦＦＴステップ）、多重分離部（多重分離ステップ）２０４２、復調部（復調ステップ）２０４４、復号部（復号ステップ）２０４６を含んで構成される。送信部２１０は、符号化部（符号化ステップ）２１００、変調部（変調ステップ）２１０２、ＤＦＴ部（ＤＦＴステップ）２１０４、多元接続処理部（多元接続処理ステップ）２１０６、多重部（多重ステップ）２１０８、無線送信部（無線送信ステップ）２１１０、ＩＦＦＴ部（ＩＦＦＴステップ）２１０９、上りリンク参照信号生成部（上りリンク参照信号生成ステップ）２１１２を含んで構成される。
　受信部２０４は、受信アンテナ２０２を介して基地局装置１０からの受信した下りリンク信号（下りリンクの物理チャネル、下りリンク物理信号）を多重分離、復調、復号する。受信部２０４は、受信信号から分離した制御チャネル（制御情報）を制御部２０８に出力する。受信部２０４は、復号結果を上位層処理部２０６に出力する。受信部２０４は、前記受信信号に含まれる上りリンクの物理チャネル及び上りリンク参照信号の設定に関する情報（上りリンク送信に関する設定情報と呼ぶ）を取得する。上りリンク送信に関する設定情報は、グラントフリーアクセスに関する設定情報を含む。下りリンク信号は、端末装置２０のＵＥ　ＩＤを含むこともできる。
　無線受信部２０４０は、受信アンテナ２０２を介して受信した下りリンク信号を、ダウンコンバートによりベースバンド信号に変換し、不要な周波数成分を除去し、信号レベルが適切に維持されるように増幅レベルを制御し、受信した信号の同相成分および直交成分に基づいて、直交復調し、直交復調されたアナログ信号をディジタル信号に変換する。無線受信部２０４０は、変換したディジタル信号からＣＰ（Cyclic Prefix）に相当する部分を除去する。ＦＦＴ部２０４１はＣＰを除去した下りリンク信号に対して高速フーリエ変換を行い（ＯＦＤＭ変調に対する復調処理）、周波数領域の信号を抽出する。
　多重分離部２０４２は、前記抽出した周波数領域の下りリンク信号に含まれる下りリンクの物理チャネル（物理下りリンク制御チャネル、物理下りリンク共有チャネル、物理報知チャネル、等）、下りリンク参照信号等を、分離抽出する。多重分離部２０４２は、下りリンク参照信号を用いたチャネル測定機能（チャネル測定部）を含む。多重分離部２０４２は、前記チャネル測定結果を用いた下りリンク信号のチャネル補償機能（チャネル補償部）を含む。多重分離部は、物理下りリンクチャネルを復調部２０４４／制御部２０８に出力する。
　復調部２０４４は、各下りリンクの物理チャネルの変調シンボルそれぞれに対して、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭ、２５６ＱＡＭ等の予め定められた、または下りリンクグラントで予め通知した変調方式を用いて受信信号の復調を行なう。
　復号部２０４６は、復調された各下りリンクの物理チャネルの符号化ビットを、予め定められた符号化方式の、予め定められた、又は下りリンクグラントで予め通知した符号化率で復号を行ない、復号した下りリンクのデータ／下りリンク受信に関する設定情報／上りリンク送信に関する設定情報を上位層処理部２０６へ出力する。
　制御部２０８は、下りリンクの物理チャネル（物理下りリンク制御チャネル、物理下りリンク共有チャネル等）に含まれる下りリンク受信に関する設定情報／上りリンク送信に関する設定情報を用いて、受信部２０４及び送信部２１０の制御を行う。上りリンク送信に関する設定情報は、グラントフリーアクセスに関する設定情報を含むことができる。制御部２０８は、前記グラントフリーアクセスに関する設定情報に含まれるマルチアクセスリソース（マルチアクセスの物理リソース／マルチアクセス署名リソース）に関する設定情報に従って、上りリンク参照信号生成部２１１２及び多元接続処理部２１０６を制御する。図３において、制御部２０８は、前記グラントフリーアクセスに関する設定情報から算出される復調用参照信号／識別信号の生成に用いられるパラメータやマルチアクセス署名リソースに従って、上りリンク参照信号生成部２１１２及び多元接続処理部２１０６を制御する。制御部２０８は、前記下りリンク受信に関する設定情報／上りリンク送信に関する設定情報を受信部２０４／上位層処理部２０６から取得する。下りリンク受信に関する設定情報／上りリンク送信に関する設定情報は、下りリンクの物理チャネルに含まれる下りリンク制御情報（ＤＣＩ）から取得されうる。下りリンク受信に関する設定情報／上りリンク送信に関する設定情報は、下りリンクの物理チャネルに含まれる下りリンク制御情報（ＤＣＩ）から取得されうる。前記グラントフリーアクセスに関する設定情報は、前記物理下りリンク制御チャネル／物理下りリンク共有チャネル／報知チャネルに含まれうる。下りリンクの物理チャネルは、グラントフリーアクセス専用の物理チャネルを含んでも良い。この場合、前記グラントフリーアクセスに関す設定情報の一部又は全部は、グラントフリーアクセス専用の物理チャネルから取得されうる。なお、送信部２１０が物理上りリンク制御チャネルを送信する場合、制御部２０８は、上りリンク制御情報（ＵＣＩ：Uplink Control information）を生成し、送信部２１０に出力する。なお、制御部１０８の機能の一部は、上位層処理部１０２に含めることができる。なお、送信部２１０が物理上りリンク制御チャネルを送信する場合、ＤＦＴの適用有無の切り替えを制御部２０８によって行っても良い。なお、制御部２０８はデータ信号に付加するＣＰの長さのパラメータに従って、送信部２１０を制御しても良い。制御部２０８は、グラントフリーアクセスとスケジュールドアクセスで異なるＣＰの長さとしても良く、例えばグラントフリーアクセスの場合にＣＰを長くしても良い。また、制御部２０８は、前記グラントフリーアクセスに関する設定情報に含まれるＣＰの長さのパラメータに従って、送信部２１０を制御しても良い。なお、ＤＦＴを適用する場合に、ＤＦＴに入力前の信号列の先頭／後方にゼロを挿入するＺｅｒｏ－Ｔａｉｌ　ＤＦＴＳ－ＯＦＤＭの信号波形を用いても良い。また、ＤＦＴを適用する場合に、ＤＦＴに入力前の信号列の先頭／後方にＺａｄｏｆｆ－Ｃｈｕ系列などの特定の系列を挿入するＵＷ－ＤＦＴＳ－ＯＦＤＭの信号波形を用いても良い。ＤＦＴＳ－ＯＦＤＭは、所定の搬送波周波数より低い場合に使用し、Ｚｅｒｏ－Ｔａｉｌ　ＤＦＴＳ－ＯＦＤＭ／ＵＷ－ＤＦＴＳ－ＯＦＤＭは、所定の搬送波周波数より高い場合に使用しても良い。
　制御部２０８は、受信部２０４で検出したグラントフリーアクセスに用いるリソースに関する情報を送信部２１０に入力する。グラントフリーアクセスに用いるリソースに関する情報は、物理下りリンク制御チャネル／物理下りリンク共有チャネル／報知チャネルで通知される。グラントフリーアクセスに用いるリソースに関する情報の詳細は後述する。
　上位層処理部２０６は、媒体アクセス制御（ＭＡＣ）層、パケットデータ統合プロトコル（ＰＤＣＰ）層、無線リンク制御（ＲＬＣ）層、無線リソース制御（ＲＲＣ）層の処理を行なう。上位層処理部２０６は、自端末装置がサポートしている端末装置の機能（UE capability）に関する情報を送信部２１０に出力する。例えば、上位層処理部２０６は、前記端末装置の機能に関する情報をＲＲＣ層でシグナリングする。
　前記端末装置の機能に関する情報は、その端末装置が所定の機能をサポートするかどうかを示す情報、または、その端末装置が所定の機能に対する導入およびテストの完了を示す情報を含む。所定の機能をサポートするかどうかは、所定の機能に対する導入およびテストを完了しているかどうかを含む。端末装置が所定の機能をサポートする場合、その端末装置はその所定の機能をサポートするかどうかを示す情報（パラメータ）を送信する。端末装置が所定の機能をサポートしない場合、その端末装置はその所定の機能をサポートするかどうかを示す情報（パラメータ）を送信しないようにしてよい。すなわち、その所定の機能をサポートするかどうかは、その所定の機能をサポートするかどうかを示す情報（パラメータ）を送信するかどうかによって通知される。なお、所定の機能をサポートするかどうかを示す情報（パラメータ）は、１または０の１ビットを用いて通知してもよい。
　前記端末装置の機能に関する情報は、グラントフリーアクセスをサポートすることを示す情報を含む。グラントフリーアクセスに対応する機能が複数ある場合、上位層処理部２０６は、機能毎にサポートするかどうかを示す情報を送信することができる。グラントフリーアクセスをサポートすることを示す情報は、自端末装置がサポートしているマルチアクセスの物理リソース、マルチアクセス署名リソースを示す情報を含む。グラントフリーアクセスをサポートすることを示す情報は、前記マルチアクセスの物理リソース、マルチアクセス署名リソースの設定のための参照テーブルの設定を含んでもよい。グラントフリーアクセスをサポートすることを示す情報は、アンテナポート、スクランブリングアイデンティティ及びレイヤ数を示す複数のテーブルに対応している能力、所定数のアンテナポート数に対応している能力、所定の送信モードに対応している能力の一部又は全部を含んでも良い。送信モードは、アンテナポート数、送信ダイバーシチ、レイヤ数、グラントフリーアクセスのサポート等の有無により定められる。
　上位層処理部２０６は、自端末装置の各種設定情報の管理をする。前記各種設定情報の一部は、制御部２０８に入力される。各種設定情報は、受信部２０４を介して下りリンクの物理チャネルを用いて、基地局装置１０から受信される。前記各種設定情報は、受信部２０４から入力されたグラントフリーアクセスに関する設定情報を含む。前記グラントフリーアクセスに関する設定情報は、マルチアクセスリソース（マルチアクセスの物理リソース、マルチアクセス署名リソース）の設定情報を含む。例えば、上りリンクのリソースブロック設定（リソースブロック当たりのＯＦＤＭシンボル数／サブキャリア数）、復調用参照信号／識別信号の設定（参照信号系列、サイクリックシフト、マッピングされるＯＦＤＭシンボル等）、拡散符号設定（Ｗａｌｓｈ符号、ＯＣＣ；Orthogonal Cover Code、スパース符号やこれらの拡散符号の拡散率など）、インターリーブ設定、送信電力設定、送受信アンテナ設定、送受信ビームフォーミング設定、等のマルチアクセス署名リソースに関する設定（端末装置２０が送信した上りリンクの物理チャネルを同定するための目印に基づいて施される処理に関する設定）が含まれうる。これらのマルチアクセス署名リソースは、直接的又は間接的に、関連付けられてもよい（結び付けられてもよい）。マルチアクセス署名リソースの関連付けは、マルチアクセス署名プロセスインデックスによって示される。また、前記グラントフリーアクセスに関する設定情報には、前記マルチアクセスの物理リソース、マルチアクセス署名リソースの設定のための参照テーブルの設定が含まれてもよい。前記グラントフリーアクセスに関する設定情報は、グラントフリーアクセスのセットアップ、リリースを示す情報、上りリンクのデータ信号に対するＡＣＫ／ＮＡＣＫの受信タイミング情報、上りリンクのデータ信号の再送タイミング情報などを含めてもよい。
　上位層処理部２０６は、グラントフリーアクセスに関する設定情報に基づいて、グラントフリーで上りリンクのデータ（トランスポートブロック）を送信するマルチアクセスリソース（マルチアクセスの物理リソース、マルチアクセス署名リソース）を管理する。上位層処理部２０６は、グラントフリーアクセスに関する設定情報に基づき、送信部２１０を制御するための情報を制御部２０８に出力する。上位層処理部２０６は、受信部２０４／制御部２０８から自端末装置のＵＥ　ＩＤを取得する。前記ＵＥ　ＩＤは、グラントフリーアクセスに関する設定情報に含めることもできる。
　上位層処理部２０６は、ユーザの操作等によって生成された上りリンクのデータ（例えば、ＤＬ－ＳＣＨ）を、送信部２１０に出力する。上位層処理部２０６は、ユーザの操作を介さず（例えば、センサにより取得されたデータ）に生成された上りリンクのデータを、送信部２１０に出力することもできる。前記上りリンクのデータには、ＵＥ　ＩＤを格納するフィールドを有しても良い。上位層処理部２０６は、前記上りリンクのデータにＣＲＣを付加する。前記ＣＲＣのパリティビットは、前記上りリンクのデータを用いて生成される。前記ＣＲＣのパリティビットは、自端末装置に割当てられたＵＥ　ＩＤでスクランブル（排他的論理和演算、マスク、暗号化とも呼ぶ）される。前記ＵＥ　ＩＤは、グラントフリーアクセスにおける端末装置固有の識別子を用いてもよい。
　送信部２１０は、送信する上りリンクのデータが発生した場合、基地局装置１０から送信されたグラントフリーアクセスに関する設定情報に基づいて、ＵＬ　Ｇｒａｎｔの受信なしで、物理上りリンク共有チャネルを送信する。送信部２１０は、制御部２０８から入力されたグラントフリーアクセスに関する設定に従って、物理上りリンク共有チャネル及びそれに関連付けられた復調用参照信号／識別信号を生成する。
　符号化部２１００は、予め定められた／制御部２０８が設定した符号化方式を用いて、上位層処理部２０６から入力された上りリンクのデータを符号化する（リピティションを含む）。符号化方式は、畳み込み符号化、ターボ符号化、ＬＤＰＣ（Low Density Parity Check）符号化、Ｐｏｌａｒ符号化、等を適用することができる。データ送信ではＬＤＰＣ符号、制御情報の送信ではＰｏｌａｒ符号を用い、使用する上りリンクのチャネルによって異なる誤り訂正符号化を用いても良い。また、送信するデータや制御情報のサイズによって異なる誤り訂正符号化を用いても良く、例えばデータサイズが所定の値よりも小さい場合には畳み込み符号を用い、それ以外は前記の訂正符号化を用いても良い。前記符号化は、符号化率１／３に加え、低い符号化率１／６や１／１２などのマザーコードを用いてもよい。また、マザーコードより高い符号化率を用いる場合には、レートマッチング（パンクチャリング）によりデータ伝送に用いる符号化率を実現しても良い。変調部２１０２は、符号化部２１００から入力された符号化ビットをＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭ、２５６ＱＡＭ等（π／２シフトＢＰＳＫ、π／２シフトＱＰＳＫも含んでもよい）の下りリンク制御情報で通知された変調方式または、チャネル毎に予め定められた変調方式で変調する。
　多元接続処理部２１０６は、変調部２１０２から出力される系列に対して、制御部２０８から入力されるマルチアクセス署名リソースに従って、複数のデータが多重されても基地局装置１０が信号の検出が可能なように信号を変換する。マルチアクセス署名リソースが拡散の場合は、拡散符号系列の設定に従って拡散符号系列を乗算する。前記拡散符号系列の設定は、前記復調用参照信号／識別信号などの他のグラントフリーアクセスに関する設定と関連付けられても良い。なお、多元接続処理は、ＤＦＴ処理後の系列に対して行ってもよい。なお、多元接続処理部２１０６は、マルチアクセス署名リソースとしてインターリーブが設定された場合、前記多元接続処理部２１０６は、インターリーブ部に置換えることができる。インターリーブ部は、ＤＦＴ部から出力される系列に対して、制御部２０８から入力されるインターリーブパターンの設定に従ってインターリーブ処理を行う。マルチアクセス署名リソースとして符号拡散及びインターリーブが設定された場合、送信部２１０は、多元接続処理部２１０６は拡散処理とインターリーブを行う。その他のマルチアクセス署名リソースが適用された場合でも、同様であり、スパース符号などを適用しても良い。
　多元接続処理部２１０６は、信号波形をＤＦＴＳ－ＯＦＤＭとするか、ＯＦＤＭとするかによって、多元接続処理後の信号をＤＦＴ部２１０４もしくは多重部２１０８に入力する。信号波形をＤＦＴＳ－ＯＦＤＭとする場合、ＤＦＴ部２１０４は、多元接続処理部２１０６から出力される多元接続処理後の変調シンボルを並列に並び替えてから離散フーリエ変換（Discrete Fourier Transform: DFT）処理をする。ここで，前記変調シンボルにゼロのシンボル列を付加して、ＤＦＴを行うことでＩＦＦＴ後の時間信号にＣＰの代わりにゼロ区間を使う信号波形としても良い。また、変調シンボルにＧｏｌｄ系列やＺａｄｏｆｆ－Ｃｈｕ系列などの特定の系列を付加して、ＤＦＴを行うことでＩＦＦＴ後の時間信号にＣＰの代わりに特定パターンを使う信号波形としても良い。信号波形をＯＦＤＭとする場合は、ＤＦＴを適用しないため、多元接続処理後の信号を多重部２１０８に入力する。制御部２０８は、前記グラントフリーアクセスに関する設定情報に含まれる前記ゼロのシンボル列の設定（シンボル列のビット数など）、前記特定の系列の設定（系列の種(seed)、系列長など）を用いて、制御する。
　上りリンク参照信号生成部２１１２は、制御部２０８から入力される復調用参照信号の設定情報に従って、復調用参照信号を生成する。前記復調用参照信号／識別信号の設定情報は、グラントフリーアクセスに関す設定（マルチアクセスの物理リソース／マルチアクセス署名リソースに関する設定）と関連付けられても良い。復調用参照信号／識別信号の設定情報は、基地局装置１０を識別するための物理セル識別子（physical cell identity: PCI、Cell IDなどと称される）、上りリンク参照信号をマッピングするサブキャリア数（帯域幅）、ＯＦＤＭシンボル数、サイクリックシフト、ＯＣＣ系列等のなどを基に、予め定められた規則（例えば、式（１））で求まる系列を生成する。
　多重部２１０８は、上りリンクの物理チャネル（ＤＦＴ部２１０４の出力信号）、上りリンク参照信号を送信アンテナポート毎に多重（マッピング）する。多重部２１０８は、上りリンクの物理チャネル、上りリンク参照信号を送信アンテナポート毎にリソースエレメントに配置する。多重部２１０８は、ＳＣＭＡを用いる場合、制御部２０８から入力されるＳＣＭＡリソースパターンに従って、前記上りリンクの物理チャネルをリソースエレメントに配置する。前記ＳＣＭＡリソースパターンは、前記グラントフリーアクセスに関する設定情報に含まれ得る。
　ＩＦＦＴ部２１０９は多重された信号を逆高速フーリエ変換（Inverse Fast Fourier　Transform: IFFT）して、ＤＦＴＳ－ＯＦＤＭ（ＳＣ－ＦＤＭＡ）方式もしくはＯＦＤＭ方式の変調を行い、ＳＣ－ＦＤＭＡシンボルもしくはＯＦＤＭシンボルを生成する。無線送信部２１１０は、前記ＳＣ－ＦＤＭＡシンボルにＣＰを付加し、ベースバンドのディジタル信号を生成する。さらに、無線送信部２１１０は、前記ベースバンドのディジタル信号をアナログ信号に変換し、余分な周波数成分を除去し、アップコンバートにより搬送周波数に変換し、電力増幅し、送信アンテナ２１２を介して基地局装置１０に送信する。無線送信部２１１０は、送信電力制御機能（送信電力制御部）を含む。前記送信電力制御は、制御部２０８から入力される送信電力の設定情報に従う。前記送信電力の設定情報は、前記グラントフリーアクセスに関す設定情報と関連付けられている。なお、ＦＢＭＣ、ＵＦ－ＯＦＤＭ、Ｆ－ＯＦＤＭが適用される場合、前記ＳＣ－ＦＤＭＡシンボル（又はＯＦＤＭシンボル）に対して、サブキャリア単位又はサブバンド単位でフィルタ処理が行われる。
　前記端末装置２０は、グラントフリーアクセスのデータ送信において、長い遅延が許容されるデータ、非常に高い信頼性は不要なデータの少なくとも一つを満たすｍＭＴＣ用のデータ送信（以下、ｍＭＴＣ送信モードと呼称する）と、低遅延かつ高信頼が要求されるＵＲＬLＣ用のデータ送信（以下、ＵＲＬＬＣ送信モードと呼称する）のうち、少なくとも一方が可能である。また、ｍＭＴＣ送信モードは長い遅延が許容されるデータの送信、ＵＲＬＬＣ送信モードは低遅延が要求されるデータの送信としても良い。ｍＭＴＣ送信モードやＵＲＬＬＣ送信モードは、ｍＭＴＣの設定情報（パラメータ、コンフィグレーション情報）に基づくデータ送信、ＵＲＬＬＣの設定情報（パラメータ、コンフィグレーション情報）に基づくデータ送信であっても良い。ｍＭＴＣとＵＲＬＬＣの設定情報は、データサイズ、再送回数、データ伝送に使用する帯域幅、送信電力のパラメータ、データフォーマット、１回のデータ送信で使うＯＦＤＭシンボル数、サブキャリア間隔、データ伝送に使用する搬送波周波数、データ送信に使用するアンテナポート数／物理的なアンテナ数、データ送信に用いる変調多値数や符号化率、誤り訂正符号化方式の少なくとも１つが送信モード毎に設定されても良く、いずれかの設定情報が送信モード毎に通知されれば、同一の設定値でも異なる設定値でも良い。ｍＭＴＣ送信モードやＵＲＬＬＣ送信モードは、ｍＭＴＣ用の専用の物理リソースでのデータ送信、ＵＲＬＬＣ用の専用の物理リソースでのデータ送信であっても良い。ｍＭＴＣ送信モードやＵＲＬＬＣ送信モードは、ｍＭＴＣ用の専用のマルチアクセス署名リソースでのデータ送信、ＵＲＬＬＣ用の専用のマルチアクセス署名リソースでのデータ送信であっても良い。
　図４に本実施形態に係るグラントフリーアクセスにおける基地局装置及び端末装置間のシーケンス例を示す図である。基地局装置１０は、下りリンクにおいて、同期信号、報知チャネルを所定の無線フレームフォーマットに従って、定期的に送信する。端末装置２０は、同期信号、報知チャネル等を用いて、初期接続を行う（Ｓ１０１）。端末装置２０は、同期信号を用いて、下りリンクにおけるフレーム同期、シンボル同期を行う。前記報知チャネルにグラントフリーアクセスに関する設定情報が含まれている場合、端末装置２０は、接続したセルにおけるグラントフリーアクセスに関する設定を取得する。基地局装置１０は、初期接続において、各端末装置２０にＵＥ　ＩＤを通知することができる。
　端末装置２０は、ＵＥ　Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙを送信する（Ｓ１０２）。基地局装置１０は、前記ＵＥ　Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙを用いて、端末装置２０がグラントフリーアクセスをサポートしているか、を特定することができる。なお、Ｓ１０１～Ｓ１０３において、端末装置２０は、上りリンク同期やＲＲＣ接続要求のためのリソースを取得するために、物理ランダムアクセスチャネルを送信することができる。
　基地局装置１０は、ＲＲＣメッセージ、ＳＩＢ等を用いて、グラントフリーアクセスに関する設定情報を端末装置２０の各々に送信する（Ｓ１０３）。グラントフリーアクセスに関する設定情報は、マルチアアクセス署名リソースの割当てを含む。グラントフリーアクセスに関する設定情報を受信した端末装置２０は、上りリンクのデータに施されるマルチアクセス署名リソースなどの送信パラメータを取得する。なお、前記グラントフリーアクセスに関する設定情報の一部又は全部は、下りリンク制御情報によって、通知されてもよい。
　グラントフリーアクセスをサポートする端末装置２０は、上りリンクのデータが発生した場合、自端末に割当てられた復調用参照信号を生成する。さらに、前記復調用参照信号とマルチアクセス署名リソースは関連付けられていても良く、これらの情報を用いて、上りリンクの物理チャネルを生成する（Ｓ１０４）。基地局装置１０からＵＬ　Ｇｒａｎｔを得ることなく、該上りリンクの物理チャネル及び復調用参照信号を送信（初送）する（Ｓ１０５）。また、復調用参照信号とは別に基地局装置１０がデータ送信した端末装置２０を識別するための識別信号を送信しても良い。
　基地局装置１０は、各端末装置２０に割当てた復調用参照信号／識別信号を用いて、端末装置２０の識別処理を行う。さらに、基地局装置１０は、識別した端末装置２０について、前記復調用参照信号／識別信号とマルチアアクセス署名リソース等を用いて、上りリンクの物理チャネルの検出処理を行う。基地局装置１０は、さらに、各端末装置に割当てたＵＥ　ＩＤを用いた誤り検出処理を行う（Ｓ１０６）。基地局装置１０は、前記誤り検出の結果を基に、端末装置２０にＡＣＫ／ＮＡＣＫを送信する（Ｓ１０７）。Ｓ１０６において、誤りが検出されなかった場合、基地局装置１０は、端末装置２０の識別及び該端末装置が送信した上りリンクのデータの受信を正しく完了したと判断し、ＡＣＫを送信する。一方、Ｓ１０６において、誤りが検出された場合、基地局装置１０は、端末装置２０の識別又は該端末装置が送信した上りリンクのデータの受信を誤ったと判断し、ＮＡＣＫを送信する。
　ＮＡＣＫを受信した端末装置２０は、再度上りリンクの物理チャネル及び参照信号を送信（再送）する（Ｓ１０８）。端末装置２０は、基地局装置１０から再送用のマルチアアクセス署名リソースが指示されている場合、予め決められているパターンもしくは制御情報で指定されている参照テーブルなどに従って、マルチアアクセス署名リソースの変更を行う。基地局装置１０は、再送された上りリンクの物理チャネルに対して、上りリンクの物理チャネルの検出処理を行う（Ｓ１０９）。基地局装置１０は、さらに、各端末装置に割当てたＵＥ　ＩＤを用いた誤り検出処理を行う（Ｓ１０９）。基地局装置１０は、前記誤り検出の結果を基に、端末装置２０にＡＣＫ／ＮＡＣＫを送信する（Ｓ１１０）。
　グラントフリーアクセスでは、端末装置２０のデータ送信から基地局装置１０のＡＣＫ／ＮＡＣＫ送信までの時間を予め決めた時間とするシンクロナスＨＡＲＱと基地局装置１０がＡＣＫ／ＮＡＣＫ送信タイミングを変えられるアシンクロナスＨＡＲＱの適用が考えられる。ｍＭＴＣ送信モードでは、長い遅延が許容されるデータを送信するため、シンクロナスＨＡＲＱもしくはアシンクロナスＨＡＲＱのいずれを用いても良い。一方、ＵＲＬＬＣ送信モードでは低遅延かつ高信頼が要求されるデータを送信することから、基地局装置１０が正しくデータを検出できなかった場合には低遅延での再送制御が必要である。例えば、固定の短い時間でＡＣＫ／ＮＡＣＫを送信するシンクロナスＨＡＲＱや基地局装置１０が短い時間内でＡＣＫ／ＮＡＣＫを送信するアシンクロナスＨＡＲＱなどが必要である。
　ｍＭＴＣ送信モードやＵＲＬＬＣ送信モードのグラントフリーアクセス用のリソースは、２種類用意することが可能である。まず、一つ目は、物理下りリンク報知チャネルの制御情報やＲＲＣメッセージ、ＳＩＢ等を用いて、準静的なグラントフリーアクセス用のリソースであるＳＳ－ＧＦＡ（Semi Static-Grant Free Access ）リソースであり、リソースが固定的な周波数リソースもしくは固定的なパターンのリソースを指定する。また、ＳＳ－ＧＦＡリソースの変更は比較的長い周期で行われる。二つ目は、物理下りリンク制御チャネルでＤＣＩを用いた、動的なグラントフリーアクセス用のリソースであるＤ－ＧＦＡ（Dynamic-GFA）リソースであり、サブフレーム単位／スロット単位／ミニスロット単位／ＯＦＤＭシンボル単位でリソースを指定する。また、Ｄ－ＧＦＡリソースの変更は比較的短い周期で行われる。なお、ＤＣＩを用いたＤ－ＧＦＡリソースの通知例は、端末装置２０がｋ番目のサブフレームにおいてＤＣＩを受信した場合、ｋ＋ｎ番目のサブフレームにＤ－ＧＦＡリソースが割り当てられるなどである。ここで、ｎは正の整数であり、基地局装置１０と端末装置２０間で予め決まっている、もしくは予め設定情報が報知チャネル／ＲＲＣメッセージ／ＳＩＢで通知されており、グラントフリーアクセスのパラメータとして共有されているものとする。また、基地局装置１０は、スケジュールドアクセス用に周波数リソースの割当てを決定後に、空いている周波数リソースをＤ－ＧＦＡとして端末装置２０にＤＣＩで通知しても良い。グラントフリーアクセス用のリソースとして、ＳＳ－ＧＦＡリソースとＤ－ＧＦＡリソースを併用することも可能である。
　図５は本実施形態に係る上りリンクのフレーム構成例を示す図である。同図は、縦軸が周波数、横軸が時間である。縦軸の周波数は、１つの単位をサブキャリア、もしくは複数サブキャリア（例えば、１２サブキャリア）から構成されるリソースブロック、もしくは複数のリソースブロックから構成されるリソースブロックグループなどとしても良い。横軸の時間は、１つの単位をＯＦＤＭシンボル、もしくは複数のＯＦＤＭシンボルから構成されるミニスロット、もしくは７ＯＦＤＭシンボルから構成されるスロット、もしくは１４ＯＦＤＭシンボルから構成されるサブフレームなどとしても良い。図５の斜線部（左下がり）はＳＳ－ＧＦＡリソース、網かけ部はＤ－ＧＦＡリソースである。同図はＳＳ－ＧＦＡリソースを固定的な周波数リソースに割当てた場合を示しており、ＳＳ－ＧＦＡリソースを用いる端末装置２０は、該周波数リソースでグラントフリーアクセスのデータ送信を行う。一方、Ｄ－ＧＦＡリソースを使用可能な端末装置２０は、データ送信時にＤ－ＧＦＡリソースの制御情報を検出している場合は制御情報に示される周波数リソースでグラントフリーアクセスのデータ送信を行う。また、Ｄ－ＧＦＡリソースを使用可能な端末装置２０は、データ送信時にＤ－ＧＦＡリソースの制御情報を検出していない場合（例えば、図５のＧＦＡ用リソースの動的な割当がない時間）はＳＳ－ＧＦＡリソースでグラントフリーアクセスのデータ送信を行っても良いし、スケジューリング要求によりスケジュールドアクセスのデータ送信を行っても良い。
　図６は本実施形態に係る上りリンクのフレーム構成の一例を示す図である。同図は、ＳＳ－ＧＦＡリソースを斜線部（左下がり）とし、Ｄ－ＧＦＡリソースを網かけ部としている。図６は、基地局装置１０が物理下りリンク報知チャネルの制御情報やＲＲＣメッセージ、ＳＩＢ等を用いて、ＳＳ－ＧＦＡリソースが非連続な周波数リソースで設定した場合である。この場合、端末装置２０はＳＳ－ＧＦＡリソースのいずれか一方を選択して、グラントフリーアクセスのデータ送信を行っても良い。また、図６のように離れた周波数リソース（例えば、物理上りリンク共有チャネルの両端の周波数リソース）がＳＳ－ＧＦＡリソースが指定されている場合、端末装置２０は再送時に使用するＳＳ－ＧＦＡリソースを変えることで周波数選択性フェージングの影響を軽減できる。また、基地局装置１０は、システム帯域、もしくはサービングセルの周波数帯域、コンポーネントキャリアなどの１つのアクセス単位において、常にＳＳ－ＧＦＡリソースを両端に配置し、使用する帯域幅を制御情報で通知しても良い。
　図７は本実施形態に係る上りリンクのフレーム構成の一例を示す図である。同図は、ＳＳ－ＧＦＡリソースを斜線部（左下がり）とし、Ｄ－ＧＦＡリソースを網かけ部としている。図７は、ＳＳ－ＧＦＡリソースが固定の周波数リソースで指定されているが、周期的にグラントフリーアクセスのデータ送信で使用可能もしくは使用不可能とされる場合である。同図の場合、端末装置２０はＳＳ－ＧＦＡリソースが使用不可能な時間において、Ｄ－ＧＦＡリソースの制御情報を検出している場合にＤ－ＧＦＡリソースでデータ送信しても良い。また、同図のようにＤ－ＧＦＡリソースが非連続な周波数を示している場合、端末装置２０はＤ－ＧＦＡリソースのいずれか一つを選択して、グラントフリーアクセスのデータ送信を行っても良い。図５～７では、ＳＳ－ＧＦＡリソースが固定的な周波数リソースで設定される例を示したが、本発明の一態様はこの例に限定されるものではなく、例えばＳＳ－ＧＦＡリソースが時間（サブフレーム単位／スロット単位／ミニスロット単位／ＯＦＤＭシンボル単位）で異なる周波数リソースとなるパターンとしても良い。この場合は、基地局装置１０は端末装置２０にＳＳ－ＧＦＡリソースのパターンを制御情報で通知しても良い。
　図５～７では、Ｄ－ＧＦＡリソースを時間・周波数リソースで通知する例を示したが、時間リソース（ＯＦＤＭシンボル、ミニスロット、サブフレーム等）のみを指定し、周波数リソースについては制限しないものとしてもよい。このとき、複数の端末装置２０は、自由に使用する周波数リソースを決定してもよい。なお使用する周波数リソースは、端末が自由に選択できるのではなく、ＵＥのＩＤやアクセス方式（ＯＦＤＭであるかＤＦＴ－Ｓ－ＯＦＤＭであるか）、レイヤ数等の送信パラメータに応じて一意に決定、もしくは限定されてもよい。また、この場合に、端末装置は、ＳＳ－ＧＦＡリソースを除くリソースから使用する周波数リソースを決定しても良いし、物理上りリンク制御チャネルを除くリソースから使用する周波数リソースを決定しても良い。
　図８は、本実施形態における基地局装置１０の構成を示す概略ブロック図である。基地局装置１０は、上位層処理部（上位層処理ステップ）１０２、送信部（送信ステップ）１０４、送信アンテナ１０６、制御部（制御ステップ）１０８、受信アンテナ１１０、受信部（受信ステップ）１１２を含んで構成される。送信部１０４は、符号化部（符号化ステップ）１０４０、変調部（変調ステップ）１０４２、多重部（多重ステップ）１０４４、下りリンク制御信号生成部（下りリンク制御信号生成ステップ）１０４６、下りリンク参照信号生成部（下りリンク参照信号生成ステップ）１０４８、ＩＦＦＴ部１０４９（ＩＦＦＴステップ）及び無線送信部（無線送信ステップ）１０５０を含んで構成される。受信部１１２は、無線受信部（無線受信ステップ）１１２０、ＦＦＴ部（ＦＦＴステップ）１１２１、伝搬路推定部（伝搬路推定ステップ）１１２２、多重分離部（多重分離ステップ）１１２４及び信号検出部（信号検出ステップ）１１２６を含んで構成される。
　上位層処理部１０２は、媒体アクセス制御（ＭＡＣ：Medium Access Control）層、パケットデータ統合プロトコル（ＰＤＣＰ：Packet Data Convergence Protocol）層、無線リンク制御（ＲＬＣ：Radio Link Control）層、無線リソース制御（ＲＲＣ：Radio Resource Control）層などの物理層より上位層の処理を行なう。上位層処理部１０２は、送信部１０４および受信部１１２の制御を行なうために必要な情報を生成し、制御部１０８に出力する。上位層処理部１０２は、下りリンクのデータ（例えば、ＤＬ－ＳＣＨ）、報知情報（例えば、ＢＣＨ）、ハイブリッド自動再送要求（Hybrid Automatic Request）インジケータ（ＨＡＲＱインジケータ）などを送信部１０４に出力する。
　上位層処理部１０２は、端末装置の機能（UE capability）等の端末装置に関する情報を、端末装置２０から（受信部１１２を介して）受信する。端末装置に関する情報は、グラントフリーアクセスをサポートすることを示す情報、その機能毎にサポートするかどうかを示す情報を含む。グラントフリーアクセスをサポートすることを示す情報、その機能毎にサポートするかどうかを示す情報は、送信モードで区別されてもよい。上位層処理部１０２は、端末装置２０がサポートしている送信モードによって、グラントフリーアクセスをサポートしているか判断することができる。
　上位層処理部１０２は、ブロードキャストするシステムインフォメーション（ＭＩＢ、ＳＩＢ）を生成、又は上位ノードから取得する。上位層処理部１０２は、前記ブロードキャストするシステムインフォメーションを送信部１０４に出力する。前記ブロードキャストするシステムインフォメーションは、基地局装置１０がグラントフリーアクセスをサポートすることを示す情報を含めることができる。上位層処理部１０２は、前記システムインフォメーションに、グラントフリーアクセスに関する設定情報（マルチアクセスの物理リソース、マルチアクセス署名リソースなどのマルチアクセスリソースに関する設定情報など）の一部又は全部を含めることができる。上りリンク前記システム制御情報は、送信部１０４において、物理報知チャネル／物理下りリンク共有チャネルにマッピングされる。
　上位層処理部１０２は、物理下りリンク共有チャネルにマッピングされる下りリンクのデータ（トランスポートブロック）、システムインフォメーション（ＳＩＢ）、ＲＲＣメッセージ、ＭＡＣ　ＣＥなどを生成、又は上位ノードから取得し、送信部１０４に出力する。上位層処理部１０２は、これらの上位層の信号にグラントフリーアクセスに関する設定情報、グラントフリーアクセスのセットアップ、リリースを示すパラメータの一部又は全部を含めることができる。上位層処理部１０２は、グラントフリーアクセスに関する設定情報を通知するための専用ＳＩＢを生成してもよい。
　上位層処理部１０２は、グラントフリーアクセスをサポートしている端末装置２０に対して、マルチアクセスリソースをマッピングする。基地局装置１０は、マルチアクセス署名リソースに関する設定パラメータの参照テーブルを保持しても良い。上位層処理部１０２は、前記端末装置２０に対して各設定パラメータを割当てる。上位層処理部１０２は、前記マルチアアクセス署名リソースを用いて、各端末装置に対するグラントフリーアクセスに関する設定情報を生成する。上位層処理部１０２は、各端末装置に対するグラントフリーアクセスに関する設定情報の一部又は全部を含む下りリンク共有チャネルを生成する。上位層処理部１０２は、前記グラントフリーアクセスに関する設定情報を、制御部１０８／送信部１０４に出力する。
　上位層処理部１０２は、各端末装置に対してＵＥ　ＩＤを設定し、通知する。ＵＥ　ＩＤは、無線ネットワーク一時的識別子（ＲＮＴＩ：Cell Radio Network Temporary Identifier）を用いることができる。ＵＥ　ＩＤは、下りリンク制御チャネル、下りリンク共有チャネルに付加されるＣＲＣのスクランブルに用いられる。ＵＥ　ＩＤは、上りリンク共有チャネルに付加されるＣＲＣのスクランブリングに用いられる。ＵＥ　ＩＤは、上りリンク参照信号系列の生成に用いられる。上位層処理部１０２は、グラントフリーアクセス固有のＵＥ　ＩＤを設定してもよい。上位層処理部１０２は、グラントフリーアクセスをサポートする端末装置か否かで区別して、ＵＥ　ＩＤを設定してもよい。例えば、下りリンクの物理チャネルがスケジュールドアクセスで送信され、上りリンクの物理チャネルがグラントフリーアクセスで送信される場合、下りリンクの物理チャネル用ＵＥ　ＩＤは、下りリンクの物理チャネル用ＵＥ　ＩＤと区別して設定してもよい。上位層処理部１０２は、前記ＵＥ　ＩＤに関する設定情報を、送信部１０４／制御部１０８／受信部１１２に出力する。
　上位層処理部１０２は、物理チャネル（物理下りリンク共有チャネル、物理上りリンク共有チャネルなど）の符号化率、変調方式（あるいはＭＣＳ）および送信電力などを決定する。上位層処理部１０２は、前記符号化率／変調方式／送信電力を送信部１０４／制御部１０８／受信部１１２に出力する。上位層処理部１０２は、前記符号化率／変調方式／送信電力を上位層の信号に含めることができる。
　制御部１０８は、上位層処理部１０２から入力された各種設定情報に基づいて、送信部１０４および受信部１１２の制御を行なう。制御部１０８は、上位層処理部１０２から入力された下りリンク送信及び上りリンク送信に関する設定情報に基づいて、下りリンク制御情報（ＤＣＩ）を生成し、送信部１０４に出力する。制御部１０８は、下りリンク制御情報に、前記グラントフリーアクセスに関する設定情報の一部又は全部を含めることができる。
　制御部１０８は、上位層処理部１０２から入力された前記グラントフリーアクセスに関する設定情報に従って、受信部１１２を制御する。制御部１０８は、上位層処理部１０２から入力されたマルチアクセス署名リソースや復調用参照信号系列／識別信号に従って、伝搬路推定部１１２２に対して、チャネル推定及び端末装置を識別する。制御部１０８は、データ送信した端末装置の識別結果、チャネル推定値、識別された端末装置の使用するマルチアクセス署名リソースなどを信号検出部１１２６に出力する。なお、制御部１０８の機能は、上位層処理部１０２に含めることができる。
　送信部１０４は、各端末装置のために、上位層処理部１０２から入力された報知情報、下りリンク制御情報、下りリンク共有チャネル等を符号化および変調し、物理報知チャネル、物理下りリンク制御チャネル、物理下りリンク共有チャネルを生成する。符号化部１０４０は、予め定められた／上位層処理部１０２が決定した符号化方式を用いて、報知情報、下りリンク制御情報、下りリンク共有チャネルを符号化する（リピティションを含む）。符号化方式は、畳み込み符号化、ターボ符号化、ＬＤＰＣ（Low Density Parity Check）符号化、Ｐｏｌａｒ符号化、等を適用することができる。変調部１０４２は、符号化部１０４０から入力された符号化ビットをＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭ、２５６ＱＡＭ等の予め定められた／上位層処理部１０２が決定した変調方式で変調する。
　下りリンク制御信号生成部１０４６は、制御部１０８から入力される下りリンク制御情報にＣＲＣを付加して、物理下りリンク制御チャネルを生成する。下りリンク制御情報は、グラントフリーアクセスに関する設定情報の一部又は全部を含む。前記ＣＲＣは、各端末装置に割当てられたＵＥ　ＩＤでスクランブルされる。下りリンク参照信号生成部１０４８は、下りリンク参照信号を生成する。前記下りリンク参照信号は、基地局装置１０を識別するためのＵＥ　ＩＤなどの基に予め定められた規則で求まる。
　多重部１０４４は、変調された各下りリンクの物理チャネルの変調シンボル、物理下りリンク制御チャネルと下りリンク参照信号をリソースエレメントにマッピングする。多重部１０４４は、物理下りリンク共有チャネル、物理下りリンク制御チャネルを、各端末装置に割当てられたリソースにマッピングする。
　ＩＦＦＴ部１０４９は、多重された各下りリンクの物理チャネルの変調シンボルを逆高速フーリエ変換（Inverse Fast Fourier Transform: IFFT）してＯＦＤＭシンボルを生成する。無線送信部１０５０は、前記ＯＦＤＭシンボルにサイクリックプレフィックス（cyclic prefix: CP）を付加してベースバンドのディジタル信号を生成する。さらに、無線送信部１０５０は、前記ディジタル信号をアナログ信号に変換し、フィルタリングにより余分な周波数成分を除去し、搬送周波数にアップコンバートし、電力増幅し、送信アンテナ１０６に出力して送信する。
　受信部１１２は、グラントフリーアクセスによって端末装置２０から送信された上りリンクの物理チャネルを、復調用参照信号／識別信号を用いて検出する。受信部１１２は、各端末装置に対して設定したグラントフリーアクセスに関する設定情報に基づいて、各端末装置の端末装置の識別及び上りリンクの物理チャネルの検出を行う。
　無線受信部１１２０は、受信アンテナ１１０を介して受信した上りリンクの信号を、ダウンコンバートによりベースバンド信号に変換し、不要な周波数成分を除去し、信号レベルが適切に維持されるように増幅レベルを制御し、受信された信号の同相成分および直交成分に基づいて、直交復調し、直交復調されたアナログ信号をディジタル信号に変換する。無線受信部１１２０は、変換したディジタル信号からＣＰに相当する部分を除去する。ＦＦＴ部１１２１は、ＣＰを除去した信号に対して高速フーリエ変換（Fast Fourier Transform: FFT）を行い、周波数領域の信号を抽出する。
　伝搬路推定部１１２２は、復調用参照信号／識別信号を用いて、端末装置の識別及び上りリンクの物理チャネルの信号検出のためのチャネル推定を行う。伝搬路推定部１１２２には、復調用参照信号／識別信号がマッピングされているリソース及び各端末装置に割当てた復調用参照信号系列／識別信号が制御部１０８から入力される。伝搬路推定部１１２２は、前記復調用参照信号系列／識別信号を用いて、基地局装置１０と端末装置２０の間のチャネル状態（伝搬路状態）を測定する。伝搬路推定部１１２２は、チャネル推定の結果（チャネル状態のインパルス応答、周波数応答）を用いて、端末装置の識別を行うことができる（このため、識別部とも称する）。伝搬路推定部１１２２は、チャネル状態の抽出に成功した復調用参照信号／識別信号に関連付けられる端末装置２０が、上りリンクの物理チャネルを送信したと判断する。多重分離部１１２４は、伝搬路推定部１１２２が上りリンクの物理チャネルが送信されたと判断したリソースにおいて、無線受信部１１２０から入力された周波数領域の信号（複数の端末装置２０の信号が含まれる）を抽出する。
　信号検出部１１２６は、前記チャネル推定結果及び多重分離部１１２４から入力される前記周波数領域の信号を用いて、各端末装置の上りリンクのデータ（上りリンクの物理チャネル）の信号を検出する。信号検出部１１２６は、上りリンクのデータを送信したと判断した端末装置２０に割当てた復調用参照信号（チャネル状態の抽出に成功した復調用参照信号）／識別信号に関連付けられた端末装置２０の信号の検出処理を行う。
　上位層処理部１０２は、信号検出部１１２６から各端末装置の復号後の上りリンクのデータ（硬判定後のビット系列）を取得する。上位層処理部１０２は、各端末装置の復号後の上りリンクのデータに含まれるＣＲＣに対して、各端末に割当てたＵＥ　ＩＤを用いて、デスクランブル（排他的論理和演算）を行う。上位層処理部１０２は、デスクランブルによる誤り検出の結果、上りリンクのデータに誤りが無い場合、端末装置の識別を正しく完了し、該端末装置から送信された上りリンクのデータを正しく受信できたと判断する。
　図９は、本実施形態に係る信号検出部の一例を示す図である。信号検出部１１２６は、キャンセル部１５０２、等化部１５０４、多元接続信号分離部１５０６－１～１５０６－ｕ、ＩＤＦＴ部１５０８－１～１５０８－ｕ、復調部１５１０－１～１５１０－ｕ、復号部１５１２－１～１５１２－ｕ、レプリカ生成部１５１４から構成される。ｕは、同一又は重複するマルチアクセスの物理リソースにおいて（同一時間及び同一周波数において）、伝搬路推定部１１２２が上りリンクのデータを送信したと判断（チャネル状態の抽出に成功）した端末装置数である。信号検出部１１２６を構成する各部位は、制御部１０８から入力される各端末装置のグラントフリーアクセスに関する設定を用いて、制御される。
　キャンセル処理部１５０１は、多重分離部１１２４から入力される周波数領域の信号（各端末装置の信号が含まれる）から、レプリカ生成部１５１４から入力されたソフトレプリカを減算する（キャンセル処理）。等化部１５０４は、伝搬路推定部１１２２より入力された周波数応答よりＭＭＳＥ規範に基づく等化重みを生成する。ここで、等化処理は、ＭＲＣやＺＦを用いても良い。等化部１５０４は、該等化重みをソフトキャンセル後の周波数領域の信号に乗算し、各端末装置の周波数領域の信号を抽出する。等化部１５０４は、等化後の各端末装置の周波数領域の信号をＩＤＦＴ部１５０８－１～１５０８－ｕに出力する。ここで、信号波形をＤＦＴＳ－ＯＦＤＭとした端末装置２０が送信したデータを検出する場合、ＩＤＦＴ部１５０８－１～１５０８－ｕに周波数領域の信号を出力する。また、信号波形をＯＦＤＭとした端末装置２０が送信したデータを受信する場合、多元接続信号分離部１５０６－１～１５０６－ｕに周波数領域の信号を出力する。
　ＩＤＦＴ部１５０８－１～１５０８－ｕは、等化後の各端末装置の周波数領域の信号を時間領域の信号に変換する。なお、ＩＤＦＴ部１５０８－１～１５０８－ｕは、端末装置２０のＤＦＴ部２１０４で施された処理に対応する。多元接続信号分離部１５０６－１～１５０６－ｕは、ＩＤＦＴ後の各端末装置の時間領域の信号に対して、マルチアクセス署名リソースにより多重されている信号を分離する（多元接続信号分離処理）。例えば、マルチアクセス署名リソースとして符号拡散を用いた場合は、多元接続信号分離部１５０６－１～１５０６－ｕの各々は、各端末装置に割当てられた拡散符号系列を用いて、逆拡散処理を行う。なお、マルチアクセス署名リソースとしてインターリーブが適用される場合、ＩＤＦＴ後の各端末装置の時間領域の信号に対して、デインターリーブ処理が行われる（デインターリーブ部）。
　復調部１５１０－１～１５１０－ｕには、予め通知されている、又は予め決められている各端末装置の変調方式の情報が制御部１０８から入力される。復調部１５１０－１～１５１０－ｕは、前記変調方式の情報に基づき、多元接続信号の分離後の信号に対して復調処理を施し、ビット系列のＬＬＲ（Log Likelihood Ratio）を出力する。
　復号部１５１２－１～１５１２－ｕには、予め通知されている、又は予め決められている符号化率の情報が制御部１０８から入力される。復号部１５１２－１～１５１２－ｕは、前記復調部１５１０－１～１５１０－ｕから出力されたＬＬＲの系列に対して復号処理を行う。逐次干渉キャンセラ（ＳＩＣ: Successive Interference Canceller）やターボ等化等のキャンセル処理を行うために、復号部１５１２－１～１５１２－ｕは、復号部出力の外部ＬＬＲもしくは事後ＬＬＲをレプリカ生成部１５１４に出力する。外部ＬＬＲと事後ＬＬＲの違いは、それぞれ復号後のＬＬＲから復号部１５１２－１～１５１２－ｕに入力される事前ＬＬＲを減算するか、否かである。復号部１５１２－１～１５１２－ｕは、ＳＩＣやターボ等化の繰り返し回数が所定の回数に達した場合、復号処理後のＬＬＲに対して硬判定を行い、各端末装置における上りリンクのデータのビット系列を、上位層処理部１０２に出力する。
　レプリカ生成部１５１４は、各復号部から入力されたＬＬＲ系列を、各端末装置が上りリンクのデータに施した変調方式に応じて各端末装置のシンボルレプリカを生成する。レプリカ生成部１５１４は、前記シンボルレプリカに対して、各端末装置が上りリンクのデータに施したマルチアクセス署名リソースに従って信号を変換する。さらに、レプリカ生成部１５１４は、多元接続処理後の信号をＤＦＴで周波数領域の信号に変換する。そして、レプリカ生成部１５１４は、ＤＦＴ後の信号に対して、伝搬路推定部１１２２から入力された周波数応答を乗算することでソフトレプリカを生成する。なお、図９では、ターボ等化処理を用いた信号検出を説明したが、レプリカ生成し、干渉除去を用いない信号検出や最尤検出、ＥＭＭＳＥ－ＩＲＣなどを用いることもできる。
　図１０に第１の実施形態に係る下りリンクのフレーム構成の一例を示す。同図は、１サブフレーム、１４ＯＦＤＭシンボル、１スロットを７ＯＦＤＭシンボル、１ミニスロットを１以上７以下のＯＦＤＭシンボル（図１０では２ＯＦＤＭシンボル）で構成される場合である。下りリンクでは、先頭から所定の数のＯＦＤＭシンボルに物理下りリンク制御チャネルを配置し、スケジュールドアクセス用のＵＬ　ＧｒａｎｔもしくはＤＬ　Ｇｒａｎｔ（下りリンクのデータ送信の通知）やグラントフリーアクセス用のＤ－ＧＦＡリソースの通知などを通知する。ただし、ＥＰＤＣＣＨのような特定の周波数リソースを制御チャネルとして設定し、上記の制御情報を送信しても良い。
　基地局装置１０は、物理下りリンク制御チャネル内のどのリソースを使用して制御情報を送信するかを端末装置２０へ通知しないため、端末装置２０は制御情報が配置される候補であるサーチスペースをブラインドデコーディングすることで制御情報の検出を試みる。サーチスペースには、セル内の端末装置２０で共通のサーチペース（ＣＳＳ：Common Search Space）と端末装置２０固有のサーチスペース（ＵＳＳ：UE-specific SS）がある。
　基地局装置１０は、端末装置２０へＵＳＳの位置とブラインドデコーディングの結果、自局宛ての制御情報のみを検出可能とするため、ＵＥ　ＩＤであるＣ－ＲＮＴＩを通知する。端末装置２０はＣ－ＲＮＴＩを使って、ＵＳＳの開始の位置を算出する。また、端末装置２０はサーチスペースをブラインドデコーディングした結果、制御情報に付加されているＣＲＣとＣ－ＲＮＴＩを排他的論理和の演算後のビット列を用いて誤りの有無をチェックする。これは、他の端末装置宛の制御情報を検出しないように、基地局装置１０がＣＲＣに対して宛先の端末装置のＣ－ＲＮＴＩでマスク（排他的論理の演算）をしているためである。
　基地局装置１０は、Ｄ－ＧＦＡリソースを使用可能な端末装置２０に対して、Ｄ－ＧＦＡリソースの通知に用いる制御情報の検出するためのＩＤとしてＧＦＡ－ＲＮＴＩを通知しても良い。ＧＦＡ－ＲＮＴＩは、ＣＲＣとの排他的論理和にのみ用いられても良い。つまり、ＧＦＡ－ＲＮＴＩはＵＳＳの開始位置の算出に用いられず、従来と同様にＣ－ＲＮＴＩでＵＳＳの開始位置を算出しても良い。ＧＦＡ－ＲＮＴＩは、１つの端末装置２０固有に割り当てるものではなく、複数の端末装置２０に割り当てても良い。この場合、Ｄ－ＧＦＡリソースは、ＧＦＡ－ＲＮＴＩが割り当てられた端末装置２０で共有することになる。ここで、ｍＭＴＣ送信モードでは一般的に低消費電力が要求されるため、Ｄ－ＧＦＡリソースの制御情報を検出するためのブラインドデコーディングは好ましくない。そこで、基地局装置１０は、ＧＦＡ－ＲＮＴＩをＵＲＬＬＣ送信モードの端末装置２０のみに設定しても良い。
　Ｄ－ＧＦＡリソースを使用可能な端末装置１０は、データ送信をする際にＳＳ－ＧＦＡリソースとＤ－ＧＦＡリソースが使用可能な場合に、少なくとも一つのＤ－ＧＦＡリソースを優先して使用しても良い。これは、ＳＳ－ＧＦＡリソースのみを使用可能な端末装置１０のデータ信号との衝突回避が可能であり、データ伝送の信頼性向上に寄与するためである。
　基地局装置１０は、Ｄ－ＧＦＡリソースを通知する制御情報を特定の物理下りリンク制御チャネル、例えばＰＤＣＣＨ、ＥＰＤＣＣＨ、ＭＰＤＣＣＨ、ＮＰＤＣＣＨの１つもしくはこれらの組み合わせなどで送信しても良い。この場合、端末装置２０はＤ－ＧＦＡリソースの制御情報を検出するために特定の物理下りリンク制御チャネルのみブラインドデコーディングすれば良い。基地局装置１０は、Ｄ－ＧＦＡリソースを通知する制御情報を特定のサーチスペース、例えばＣＳＳのみに配置しても良い。この場合、端末装置２０はＤ－ＧＦＡリソースの制御情報を検出するために特定のサーチスペースのみブラインドデコーディングすれば良い。本発明の一態様は、Ｄ－ＧＦＡリソースを通知する制御情報を配置するリソースを物理チャネルやサーチスペースに限定されるものでなく、アグリゲーションレベルで限定しても良い。
　図７のようにＤ－ＧＦＡリソースが非連続な場合、連続な１つのＤ－ＧＦＡリソース当たり１つのコードワードを割当て、非連続なＤ－ＧＦＡリソースを同時に使用する場合は複数のコードワードを送信しても良い。また、１つのコードワードを割り当てる周波数の単位はリソースブロックやリソースブロックグループとしても良い。複数のコードワードを同時に送信する場合は、信号波形をＯＦＤＭで送信しても良い。
　Ｄ－ＧＦＡリソースを使用可能な端末装置１０は、Ｄ－ＧＦＡリソースで伝送するデータ（例えばＵＲＬＬＣ送信モードでデータ）がバッファにない場合、Ｄ－ＧＦＡリソースを通知する制御情報をモニタリングしなくても良い。ここで、データがバッファにないとは、端末装置２０が送信前のデータもしくはデータ送信したが、基地局装置１０よりＰＨＩＣＨなどでＡＣＫを受信していないデータ、もしくは基地局装置１０よりＤＣＩによりＮＤＩ（New Data Indicator）で初送の割り当てを受信していないデータのいずれでも良い。Ｄ－ＧＦＡリソースを使用可能な端末装置１０は、ＤＲＸ（Discontinuous reception）が設定されている時間はブラインドデコーディングを行わないが、低遅延が要求されるデータ（ＵＲＬＬＣ送信モードのデータ）がバッファに入っている場合はＤ－ＧＦＡリソースを通知する制御情報のみブラインドデコーディングし、ＤＬ　ＧｒａｎｔやＵＬ　Ｇｒａｎｔの制御情報はブラインドデコーディングしないとしても良い。
　本実施形態では、基地局装置１０は、複数の端末装置２０宛てのＤ－ＧＦＡリソースを通知する制御情報と端末装置２０固有のＵＬ　Ｇｒａｎｔの制御情報を送信する。さらに、基地局装置１０は、ＳＳ－ＧＦＡリソースを複数の端末装置２０宛ての制御情報もしくは端末装置２０固有の制御情報として送信する。このように、端末装置２０は、グラントフリーアクセスのデータ送信時にＤ－ＧＦＡリソースとＳＳ－ＧＦＡリソースを使用することができ、衝突確率の低減が可能となる。また、基地局装置１０は、グラントフリーアクセスのデータ送信が行われるタイミングを制御できないが、Ｄ－ＧＦＡリソースを設定可能となることで、ＳＳ－ＧＦＡリソースを最小限にすることができ、周波数利用効率の向上を実現できる。
　（第２の実施形態）
　本実施形態は、グラントフリーアクセスにおいて、基地局装置１０がＤ－ＧＦＡリソースを通知する制御情報の送信方法の一例である。本実施形態に係る通信システムは、図３、図８及び図９で説明した基地局装置１０及び端末装置２０で構成される。以下、第１の実施形態との相違点／追加点を主に説明する。
　図１１に、第２の実施形態に係るフレーム構成の一例を示す。同図は、縦軸を周波数、横軸をサブフレーム（時間）とし、斜線部（左下がり）はＳＳ－ＧＦＡリソース、斜線部（右下がり）は物理下りリンク制御チャネルを示している。本実施形態では、物理下りリンク制御チャネルにおいてＤ－ＧＦＡリソースを通知する場合について説明する。また、同図では、サブフレーム毎に物理下りリンク制御チャネルが配置される例としているが、スロット毎に物理下りリンク制御チャネルが配置されても良く、その場合は図１１の横軸をスロットとする。本実施形態はＴＤＤ（Time Division Duplexもしくはframe structure type2）に適用しても良いし、ＦＤＤ（Frequency Division Duplexもしくはframe structure type1）に適用しても良いし、アンライセンスバンド用のframe structure type3に適用しても良い。また、１サブフレーム内に下りリンクと上りリンクの区間を有するself-contained サブフレームに適用しても良い。
　基地局装置１０は、Ｄ－ＧＦＡリソースを通知する制御情報（以下、Ｄ－ＧＦＡ割当情報と呼称する）を図１１の物理下りリンク制御チャネルで送信する。Ｄ－ＧＦＡ割当情報には、周波数リソースの情報と、Ｄ－ＧＦＡ割当情報を送信したサブフレーム番号ｓ１に対して、Ｄ－ＧＦＡリソースを設定するサブフレーム番号ｓ２への相対的なサブフレーム数（時間の情報；ｓ２－ｓ１）を含んでも良い。例えば、図１１のサブフレームｋでＤ－ＧＦＡ割当情報を送信し、サブフレームｋ＋３でＤ－ＧＦＡリソースを設定する場合、相対的なサブフレーム数の３を示す情報を含んでも良い。ＦＤＤの場合には、下りリンクのサービングセルでＤ－ＧＦＡ割当情報を送信し、下りリンクのサービングセルに関連付けられている上りリンクのサービングセルにおいて、Ｄ－ＧＦＡ割当情報に含まれる時間・周波数の情報でＤ－ＧＦＡリソースが通知される。なお第一の実施形態にも記載したように、Ｄ－ＧＦＡ割当情報には時間の情報のみが含まれていてもよい。ＴＤＤの場合には、Ｄ－ＧＦＡ割当情報に含まれる相対的なサブフレーム数（時間の情報）は、上りリンクのサブフレームのみで算出しても良く、ｓ２－ｓ１－ｓｄ（ｓ１，ｓ２）としても良い。ただし、ｓｄ（ｓ１，ｓ２）はサブフレーム番号ｓ１～ｓ２の間の下りリンクのサブフレーム数である。具体的には、図１１のサブフレームｋでＤ－ＧＦＡ割当情報を送信し、サブフレームｋ＋３でＤ－ＧＦＡリソースを設定する場合、サブフレームｋとｋ＋１が下りリンクのサブフレーム、サブフレームｋ＋２とｋ＋３が上りリンクのサブフレームであれば、相対的なサブフレーム数を２としても良い。また、self-contained サブフレームの場合には、Ｄ－ＧＦＡ割当情報に含まれる相対的なサブフレーム数を０とし、Ｄ－ＧＦＡ割当情報とＤ－ＧＦＡリソースを同一のサブフレーム内の異なるスロット／ミニスロット／ＯＦＤＭシンボルとすることも可能である。
　Ｄ－ＧＦＡリソースはサブフレーム単位である必要はなく、Ｄ－ＧＦＡ割当情報は相対的なサブフレーム数の情報に加えて、サブフレーム内のスロットの情報（前半スロットのみ、後半スロットのみ、全てのスロット）やミニスロットの情報（サブフレーム内でＤ－ＧＦＡリソースとするミニスロットの位置を指定）やＯＦＤＭシンボルの情報（サブフレーム内でＤ－ＧＦＡリソースとするＯＦＤＭシンボルの位置を指定）を含んでも良い。
　基地局装置１０は、Ｄ－ＧＦＡ割当情報に複数のサブフレームのＤ－ＧＦＡリソースの情報を含んでも良い。特定の周波数リソースを複数のサブフレームでＤ－ＧＦＡリソースとしても良く、この場合はＤ－ＧＦＡ割当情報にＤ－ＧＦＡリソースとして有効なサブフレーム数（有効期間）を含んでも良い。また、Ｄ－ＧＦＡ割当情報はサブフレーム毎に異なる周波数リソースをＤ－ＧＦＡリソースとして割り当てても良く、基地局装置１０はサブフレーム毎のＤ－ＧＦＡリソースの周波数の位置を１つの制御情報として通知しても良い。
　ＵＲＬＬＣ送信モードの端末装置２０は、前実施形態のＤＲＸなどでブラインドデコーディングしていないサブフレームでＤ－ＧＦＡ割当情報が通知されている場合、Ｄ－ＧＦＡリソースを認識できない。そこで、基地局装置１０は、Ｄ－ＧＦＡ割当情報を異なるサブフレーム／スロット／ミニスロット／ＯＦＤＭシンボルを用いて複数回送信しても良い。この場合、基地局装置１０は、同一の制御情報を繰り返し送信するのではなく、Ｄ－ＧＦＡ割当情報に含まれる相対的なサブフレーム数を送信サブフレーム番号に合わせて変更して、１つのＤ－ＧＦＡ割当情報を複数回送信する。端末装置２０は、１つのＤ－ＧＦＡ割当情報が複数回送信されることから、Ｄ－ＧＦＡ割当情報をブラインドデコーディングで検出した場合はブラインドデコーディングを止めても良い。端末装置２０は、ブラインドデコーディングを続けるか否かをバッファに残っているデータサイズによって決めても良く、バッファに残っているデータ量が所定の値以下の場合にブラインドデコーディングを止めても良い。
　基地局装置１０は、Ｄ－ＧＦＡ割当情報に１つのサブフレーム／スロット／ミニスロット／ＯＦＤＭシンボル内で複数のＤ－ＧＦＡリソースを設定しても良く、複数のＤ－ＧＦＡリソースは非連続（離散的）な周波数リソースでも連続的な周波数リソースでも良い。この場合、基地局装置１０は、Ｄ－ＧＦＡリソースを使用可能な端末装置２０を複数のグループに分類し、グループ単位で異なるＧＦＡ－ＲＮＴＩを割り当てても良い。さらに、基地局装置１０は、グループ単位でＤ－ＧＦＡ割当情報を通知し、各グループに通知するＤ－ＧＦＡ割当情報には複数のＤ－ＧＦＡリソースの中で一部のＤ－ＧＦＡリソースのみを含めても良い。よって、基地局装置１０は、グループ毎に異なるＤ－ＧＦＡリソースの割り当てを行うこともできる。
　本実施形態では、基地局装置１０がＤ－ＧＦＡ割当情報として、サブフレーム／スロット／ミニスロット／ＯＦＤＭシンボルの位置、有効期間、周波数リソースなどの少なくとも一部を通知する。さらに、基地局装置１０は１つのＤ－ＧＦＡリソースのＤ－ＧＦＡ割当情報を複数回送信する。さらに、基地局装置１０はＵＲＬＬＣ送信モードの端末装置２０をグループ化して、グループ毎にＤ－ＧＦＡ割当情報を通知する。このように、Ｄ－ＧＦＡ割当情報を通知することで、端末装置２０が低遅延／高信頼を必要とするデータ送信を効率的に行うことができる。さらに、端末装置２０は、グラントフリーアクセスのデータ送信時にＤ－ＧＦＡリソースとＳＳ－ＧＦＡリソースを使用することができ、衝突確率の低減が可能となる。また、基地局装置１０は、グラントフリーアクセスのデータ送信が行われるタイミングを制御できないが、Ｄ－ＧＦＡリソースを設定可能となることで、ＳＳ－ＧＦＡリソースを最小限にすることができ、周波数利用効率の向上を実現できる。
　（第３の実施形態）
　本実施形態は、グラントフリーアクセスにおいて、基地局装置１０がＳＳ－ＧＦＡリソースを通知する制御情報の一例である。本実施形態に係る通信システムは、図３、図８及び図９で説明した基地局装置１０及び端末装置２０で構成される。以下、第１の実施形態との相違点／追加点を主に説明する。
　図１２に、第３の実施形態に係るフレーム構成の一例を示す。同図は、縦軸を周波数、横軸を時間とし、斜線部（左下がり）はＳＳ－ＧＦＡリソース、網かけ部はＤ－ＧＦＡリソース、その他がグラントフリーアクセスでのデータ伝送が許可されていないリソースを示している。基地局装置１０は、物理下りリンク報知チャネルの制御情報やＲＲＣメッセージ、ＳＩＢ等を用いて、ＳＳ－ＧＦＡリソースをＵＲＬＬＣ送信モードもしくはｍＭＴＣ送信モードの端末装置に対して通知する。ＳＳ－ＧＦＡリソースを通知する制御情報には、グラントフリーアクセスが許可されないサブフレーム／スロット／ミニスロット／ＯＦＤＭシンボルの情報（フレームコンフィグレーション）を含めても良い。ＳＳ－ＧＦＡリソースを通知する制御情報には、グラントフリーアクセスが許可されない周波数リソースを含めても良い。また、ＳＳ－ＧＦＡリソースを通知する制御情報には、ＳＳ－ＧＦＡリソースの使用が許可されないサブフレーム／スロット／ミニスロット／ＯＦＤＭシンボルの情報を含めても良い。また、ＳＳ－ＧＦＡリソースを通知する制御情報に含まれるフレームコンフィグレーションとして、グラントフリーアクセスが許可されないサブフレーム／スロット／ミニスロット／ＯＦＤＭシンボルが設定される周期の情報を含んでも良い。これは周期的にグラントフリーアクセスが許可しないサブフレーム／スロット／ミニスロット／ＯＦＤＭシンボルを設定すること、制御情報を送信する頻度を低くすることができる。
　端末装置２０は、ＳＳ－ＧＦＡリソースを通知する制御情報にＳＳ－ＧＦＡリソースの使用が許可されないサブフレーム／スロット／ミニスロット／ＯＦＤＭシンボルの情報が含まれる場合、該サブフレーム／スロット／ミニスロット／ＯＦＤＭシンボルでデータ送信が必要な場合はＤ－ＧＦＡリソースを通知する制御情報のブラインドデコーディングを行い、Ｄ－ＧＦＡリソースの制御情報を検出時はＤ－ＧＦＡリソースでグラントフリーアクセスを行っても良い。
　端末装置２０は、ＳＳ－ＧＦＡリソースを通知する制御情報にＳＳ－ＧＦＡリソースの使用が許可されないサブフレーム／スロット／ミニスロット／ＯＦＤＭシンボルの情報（フレームコンフィグレーション）が含まれる場合、他の制御情報よりもフレームコンフィグレーションを優先しても良い。例えば、フレームコンフィグレーションで指定されたサブフレーム／スロット／ミニスロット／ＯＦＤＭシンボルにおいて、端末装置２０はＳＰＳ（Semi-Persistent Scheduling）の送信タイミング、もしくはＵＬ　Ｇｒａｎｔを受信してスケジュールドベースの送信タイミングであったとしてもデータ送信をしないとするなどである。また、端末装置２０はフレームコンフィグレーションで指定されたサブフレーム／スロット／ミニスロット／ＯＦＤＭシンボルにおいて物理上りリンク制御チャネル（ACK/NACKやCSI(Channel State Information)）もしくはＳＲＳ(Sounding Reference Signal)の送信タイミングであったとしてもこれらの信号を送信しないとしても良い。基地局装置１０は、端末装置２０に対してフレームコンフィグレーションの情報とその他のデータ送信、制御情報の送信、ＳＲＳの送信のいずれを優先するかを制御情報として通知しても良い。
　本実施形態では、基地局装置１０がＳＳ－ＧＦＡリソースを通知する制御情報と共に、グラントフリーアクセスが許可されないサブフレーム／スロット／ミニスロット／ＯＦＤＭシンボルの情報を通知する。そのため、ＳＳ－ＧＦＡリソースが常にグラントフリーアクセスの専用の周波数リソースでなくなり、スケジュールドアクセスやその他のデータ伝送にも使用可能となる。その結果、周波数リソースの柔軟な使用が可能となり、周波数利用効率の向上が見込める。
　なお、本明細書の実施形態は、複数の実施形態を組み合わせて適用しても良いし、各実施形態のみを適用しても良い。
　本発明の一態様に関わる装置で動作するプログラムは、本発明の一態様に関わる上述した実施形態の機能を実現するように、Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ（ＣＰＵ）等を制御してコンピュータを機能させるプログラムであっても良い。プログラムあるいはプログラムによって取り扱われる情報は、処理時に一時的にＲａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ（ＲＡＭ）などの揮発性メモリに読み込まれ、あるいはフラッシュメモリなどの不揮発性メモリやＨａｒｄ　Ｄｉｓｋ　Ｄｒｉｖｅ（ＨＤＤ）に格納され、必要に応じてＣＰＵによって読み出し、修正・書き込みが行なわれる。
　なお、上述した実施形態における装置の一部、をコンピュータで実現するようにしても良い。その場合、実施形態の機能を実現するためのプログラムをコンピュータが読み取り可能な記録媒体に記録しても良い。この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現しても良い。ここでいう「コンピュータシステム」とは、装置に内蔵されたコンピュータシステムであって、オペレーティングシステムや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータが読み取り可能な記録媒体」とは、半導体記録媒体、光記録媒体、磁気記録媒体等のいずれであっても良い。
　さらに「コンピュータが読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでも良い。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
　また、上述した実施形態に用いた装置の各機能ブロック、または諸特徴は、電気回路、すなわち典型的には集積回路あるいは複数の集積回路で実装または実行され得る。本明細書で述べられた機能を実行するように設計された電気回路は、汎用用途プロセッサ、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、またはその他のプログラマブル論理デバイス、ディスクリートゲートまたはトランジスタロジック、ディスクリートハードウェア部品、またはこれらを組み合わせたものを含んでよい。汎用用途プロセッサは、マイクロプロセッサであってもよいし、従来型のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、またはステートマシンであっても良い。前述した電気回路は、ディジタル回路で構成されていてもよいし、アナログ回路で構成されていてもよい。また、半導体技術の進歩により現在の集積回路に代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いることも可能である。
　なお、本願発明は上述の実施形態に限定されるものではない。実施形態では、装置の一例を記載したが、本願発明は、これに限定されるものではなく、屋内外に設置される据え置き型、または非可動型の電子機器、たとえば、ＡＶ機器、キッチン機器、掃除・洗濯機器、空調機器、オフィス機器、自動販売機、その他生活機器などの端末装置もしくは通信装置に適用出来る。
　以上、この発明の実施形態に関して図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。また、本発明の一態様は、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。また、上記各実施形態に記載された要素であり、同様の効果を奏する要素同士を置換した構成も含まれる。
　本発明の一態様は、基地局装置、端末装置および通信方法に用いて好適である。本発明の一態様は、例えば、通信システム、通信機器（例えば、携帯電話装置、基地局装置、無線ＬＡＮ装置、或いはセンサーデバイス）、集積回路（例えば、通信チップ）、又はプログラム等において、利用することができる。
１０、１２、１４　基地局装置
２０－１～２０－ｎ１、２２－１～２２－ｎ２、２４－１～２４－ｎ３　端末装置
１０ａ　基地局装置１０が端末装置と接続可能な範囲
１２ａ　基地局装置１２が端末装置と接続可能な範囲
１４ａ　基地局装置１４が端末装置と接続可能な範囲
１０２　上位層処理部
１０４　送信部
１０６　送信アンテナ
１０８　制御部
１１０　受信アンテナ
１１２　受信部
１０４０　符号化部
１０４２　変調部
１０４４　多重部
１０４６　下りリンク制御信号生成部
１０４８　下りリンク参照信号生成部
１０４９　ＩＦＦＴ部
１０５０　無線送信部
１１２０　無線受信部
１１２１　ＦＦＴ部
１１２２　伝搬路推定部
１１２４　多重分離部
１１２６　信号検出部
１５０２　キャンセル部
１５０４　等化部
１５０６－１～１５０６－ｕ　多元接続信号分離部
１５０８－１～１５０８－ｕ　ＩＤＦＴ部
１５１０－１～１５１０－ｕ　復調部
１５１２－１～１５１２－ｕ　復号部
１５１４　レプリカ生成部
２０２　受信アンテナ
２０４　受信部
２０６　上位層処理部
２０８　制御部
２１０　送信部
２１２　送信アンテナ
２１００　符号化部
２１０２　変調部
２１０４　ＤＦＴ部
２１０６　多元接続処理部
２１０８　多重部
２１０９　ＩＦＦＴ部
２１１０　無線送信部
２１１２　上りリンク参照信号生成部
２０４０　無線受信部
２０４１　ＦＦＴ部
２０４２　多重分離部
２０４４　復調部
２０４６　復号部

Claims (11)

  1. 　端末装置と通信をする基地局装置であって、
    　前記端末装置固有の第１の制御情報と複数の端末装置宛ての第２の制御情報を生成する制御部と、上りリンクの物理チャネルを受信する受信部と、を備え、
    　前記受信部は、前記端末装置が前記第１の制御情報で上りリンクの送信許可の制御情報を受信することなく送信されたデータを受信し、
    　前記第１の制御情報は前記データの送信に用いる無線リソースを準静的に割り当てることを示し、
    　前記第２の制御情報は前記データの送信に用いる無線リソースを動的に割り当てることを示すこと、を特徴とする基地局装置。
  2. 　前記第１の制御情報を検出するためのＩＤと前記第２の制御情報を検出するためのＩＤが異なること、を特徴とする請求項１に記載の基地局装置。
  3. 　前記制御部は、前記第２の制御情報の送信に用いる物理チャネルもしくは前記第２の制御情報を配置する候補のサーチスペースの少なくとも一つを示す制御情報を生成すること、を特徴とする請求項１に記載の基地局装置。
  4. 　前記第２の制御情報に含まれる無線リソースの情報は、開始のサブフレームを前記第２の制御情報を送信したサブフレームから相対的なサブフレーム数と、有効なサブフレーム数が含まれること、を特徴とする請求項１に記載の基地局装置。
  5. 　前記第１の制御情報には、前記上りリンクの送信許可の制御情報を受信することなく前記端末装置がデータを送信することを禁止するサブフレーム番号と周期の情報のいずれか一方が含まれること、を特徴とする請求項１に記載の基地局装置。
  6. 　基地局装置と通信をする端末装置であって、
    　前記基地局装置から前記端末装置固有の第１の制御情報と複数の端末装置宛ての第２の制御情報を受信する受信部と、
    　前記第１の制御情報もしくは前記第２の制御情報に基づいて上りリンクのデータ送信をする送信部と、を備え、
    　前記送信部は、前記第１の制御情報で上りリンクの送信許可の制御情報を受信することなくデータ送信し、
    　前記第１の制御情報は前記データ送信に用いる無線リソースを準静的に割り当てる情報であり、
    　前記第２の制御情報は前記データ送信に用いる無線リソースを動的に割り当てる情報であること、を特徴とする端末装置。
  7. 　前記送信部は、前記第２の制御情報を検出できなかった場合に前記第１の制御情報に基づいて上りリンクのデータ送信をすること、を特徴とする請求項６に記載の端末装置。
  8. 　前記上りリンクの送信許可を要求する制御情報を生成する制御部を備え、前記第２の制御情報を検出できなかった場合に前記上りリンクの送信許可を要求する制御情報を送信すること、を特徴とする請求項６に記載の端末装置。
  9. 　検出した前記第２の制御情報に非連続な周波数リソースを示す情報が含まれる場合に前記上りリンクの送信許可の制御情報を受信することなくデータ送信に用いる周波数リソースを選択すること、を特徴とする請求項６に記載の端末装置。
  10. 　前記受信部が前記第２の制御情報を受信するためのＩＤを受信した場合に前記送信部で送信するデータがバッファにある場合のみ前記第２の制御情報の受信処理を行うこと、を特徴とする請求項６に記載の端末装置。
  11. 　前記第１の制御情報には、前記上りリンクの送信許可の制御情報を受信することなく前記端末装置がデータを送信することを禁止するサブフレーム番号と周期の情報が含まれること、を特徴とする請求項６に記載の端末装置。
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