特許 6640883 通信装置、通信方法及び集積回路

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6640883

(24)【登録日】2020年1月7日

(45)【発行日】2020年2月5日

(54)【発明の名称】通信装置、通信方法及び集積回路

(51)【国際特許分類】

   H04L 27/26 20060101AFI20200127BHJP

   H04W 72/04 20090101ALI20200127BHJP

【ＦＩ】

   H04L27/26 114

   H04W72/04 136

【請求項の数】19

【全頁数】26

(21)【出願番号】特願2017-565415(P2017-565415)

(86)(22)【出願日】2016年12月8日

(86)【国際出願番号】JP2016086556

(87)【国際公開番号】WO2017134927

(87)【国際公開日】20170810

【審査請求日】2018年10月2日

(31)【優先権主張番号】特願2016-20934(P2016-20934)

(32)【優先日】2016年2月5日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】514136668

【氏名又は名称】パナソニック インテレクチュアル プロパティ コーポレーション オブ アメリカ

【氏名又は名称原語表記】Ｐａｎａｓｏｎｉｃ Ｉｎｔｅｌｌｅｃｔｕａｌ Ｐｒｏｐｅｒｔｙ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ

(74)【代理人】

【識別番号】110002952

【氏名又は名称】特許業務法人鷲田国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】山本 哲矢

(72)【発明者】

【氏名】堀内 綾子

【審査官】 吉江 一明

(56)【参考文献】

【文献】 Huawei, HiSilicon, China Telecom，Uplink frame structure design，3GPP TSG RAN WG1 NB-IoT Ad-Hoc Meeting R1-160183，２０１６年 １月１３日

【文献】 Samsung，Remaining Issues on NB-PUSCH Design，3GPP TSG-RAN WG1 Meeting #84 R1-160554，２０１６年 ２月 ５日，pp.1-3

【文献】 Alcatel-Lucent, Alcatel-Lucent Shanghai Bell，Coverage enhancement for PUSCH，3GPP TSG-RAN WG1 Meeting #76 R1-140157，２０１４年 １月３１日

【文献】 LG Electronics，Discussions on PUSCH design for NB-IoT，3GPP TSG RAN WG1 Meeting NB-IoT Ad-hoc R1-160122，２０１６年 １月１２日，pp.1-6

【文献】 Alcatel-Lucent, Alcatel-Lucent Shanghai Bell，(E)PDCCH coverage extension for MTC devices，3GPP TSG-RAN WG1 Meeting #72bis R1-130941，２０１３年 ４月 ６日

【文献】 北川 幸一郎 他，ＬＴＥ−ＡｄｖａｎｃｅｄシステムにおけるＭＴＣカバレッジ拡張機能の既存通信に対する影響に関する一検討，電子情報通信学会技術研究報告 Ｖｏｌ．１１５ Ｎｏ．２３３ IEICE Technical Report，日本，一般社団法人電子情報通信学会 The Institute of Ele，２０１５年 ９月２４日，第115巻 第233号，pp.51-55

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｌ ２７／２６

Ｈ０４Ｗ ７２／０４

３ＧＰＰ ＴＳＧ ＲＡＮ ＷＧ１−４

ＳＡ ＷＧ１−２

ＣＴ ＷＧ１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数のシンボル及び複数のサブキャリアで構成されるリソースを割り当てる割当情報と、復調用参照信号（DMRS）がマッピングされる連続するシンボル数に関するDMRS情報とを受信する受信機と、
前記受信したDMRS情報に基づいて、前記リソースのうちの一部に前記DMRSを配置した信号を送信する送信機と、
を具備する通信装置。

【請求項2】

前記DMRSは前記リソースにおいて複数の時間に周期的に配置され、
前記DMRSは、前記複数の時間の各々において、前記DMRS情報に基づいて１つ以上のシンボルに配置される、
請求項１に記載の通信装置。

【請求項3】

前記DMRSは上位レイヤで通知されるSounding Reference Signal(SRS)が配置されるシンボル候補とは異なるシンボルに配置される、
請求項１に記載の通信装置。

【請求項4】

前記DMRSは、少なくとも前記リソースの先頭のシンボルから前記DMRS情報に基づくシンボル数に配置される、
請求項１に記載の通信装置。

【請求項5】

前記リソースは複数の時間単位で構成されており、前記時間単位の各々は複数のシンボルで構成されており、
前記DMRSは前記時間単位の先頭から配置される、
請求項１に記載の通信装置。

【請求項6】

前記DMRS情報は上位レイヤで通知される、
請求項１に記載の通信装置。

【請求項7】

前記割当情報は、複数のサブキャリア数候補から選択された１つのサブキャリア数を通知し、前記複数のサブキャリア数候補の各々に対して異なるシンボル数が対応付けられている、
請求項１に記載の通信装置。

【請求項8】

前記複数のサブキャリアは、12サブキャリア以下で構成される、
請求項１に記載の通信装置。

【請求項9】

前記リソースにデータが配置され、前記データはSounding Reference Signal(SRS)が配置されるシンボル候補を考慮せずに生成され、送信前にパンクチャリングされる、
請求項１に記載の通信装置。

【請求項10】

複数のシンボル及び複数のサブキャリアで構成されるリソースを割り当てる割当情報と、復調用参照信号（DMRS）がマッピングされる連続するシンボル数に関するDMRS情報とを受信し、
前記受信したDMRS情報に基づいて、前記リソースのうちの一部に前記DMRSを配置した信号を送信する、
通信方法。

【請求項11】

前記DMRSは前記リソースにおいて複数の時間に周期的に配置され、
前記DMRSは前記複数の時間の各々において、前記DMRS情報に基づいて１つ以上のシンボルに配置される、
請求項１０に記載の通信方法。

【請求項12】

前記DMRSは上位レイヤで通知されるSounding Reference Signal(SRS)が配置されるシンボル候補とは異なるシンボルに配置される、
請求項１０に記載の通信方法。

【請求項13】

前記DMRSは、少なくとも前記リソースの先頭のシンボルから前記DMRS情報に基づくシンボル数に配置される、
請求項１０に記載の通信方法。

【請求項14】

前記リソースは複数の時間単位で構成されており、前記時間単位の各々は複数のシンボルで構成されており、
前記DMRSは前記時間単位の先頭から配置される、
請求項１０に記載の通信方法。

【請求項15】

前記DMRS情報は上位レイヤで通知される、
請求項１０に記載の通信方法。

【請求項16】

前記割当情報は、複数のサブキャリア数候補から選択された１つのサブキャリア数を通知し、前記複数のサブキャリア数候補の各々に対して異なるシンボル数が対応付けられている、
請求項１０に記載の通信方法。

【請求項17】

前記複数のサブキャリアは、12サブキャリア以下で構成される、
請求項１０に記載の通信方法。

【請求項18】

前記リソースにデータが配置され、前記データはSounding Reference Signal(SRS)が配置されるシンボル候補を考慮せずに生成され、送信前にパンクチャリングされる、
請求項１０に記載の通信方法。

【請求項19】

複数のシンボル及び複数のサブキャリアで構成されるリソースを割り当てる割当情報と、復調用参照信号（DMRS）がマッピングされる連続するシンボル数に関するDMRS情報とを受信する受信処理と、
前記受信したDMRS情報に基づいて、前記リソースのうちの一部に前記DMRSを配置した信号を送信する送信処理と、
を制御する集積回路。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、通信装置、通信方法及び集積回路に関する。

【背景技術】

【0002】

今後の情報社会を支える仕組みとして、近年、ユーザの判断を介することなく機器間の自律的な通信によりサービスを実現するM2M（Machine-to-Machine）通信が期待されている。M2Mシステムの具体的な応用事例としてスマートグリッドがある。スマートグリッドは、電気又はガスなどのライフラインを効率的に供給するインフラシステムである。例えば、スマートグリッドは各家庭又はビルに配備されるスマートメータと中央サーバとの間でM2M通信を実施して、自律的かつ効果的に資源の需要バランスを調整する。M2M通信システムの他の応用事例として、物品管理、環境センシング又は遠隔医療などのためのモニタリングシステム、自動販売機の在庫又は課金の遠隔管理などが挙げられる。

【0003】

M2M通信システムにおいては、特に広範な通信エリアを有するセルラシステムの利用が着目されている。3GPPでは、NB-IoT（Narrow Band-Internet of Things）と呼ばれるM2M向けのセルラネットワーク高度化の標準化が行われており（例えば、非特許文献４を参照）、端末の低コスト化、消費電力削減、及びカバレッジ拡張（Coverage Enhancement）を要求条件として仕様検討が進められている。特に、ユーザが移動しながら利用することが多いハンドセット端末とは異なり、スマートメータなどのほとんど移動の無い端末ではカバレッジの確保がサービス提供の上で絶対的に必要な条件となる。そのため、ビルの地下などの既存のセルラネットワーク（例えば、LTE及びLTE-Advanced）の通信エリアにおいて利用できない場所に対応する端末が配置されている場合にも対応するため、通信エリアをさらに拡大する「カバレッジ拡張」は重要な検討課題である。

【0004】

既存のLTEのリソースブロックが12サブキャリアで構成されるのに対し、NB-IoTの上りリンクでは、端末（以下、NB-IoT端末と呼ぶこともある）の消費電力を削減しつつ通信エリアを拡大するために、12未満のサブキャリア数（例えば，1，3，及び6サブキャリア）での送信をサポートする。端末が少ないサブキャリア数で送信（つまり帯域を狭めて送信）することで、電力スペクトル密度が高くなるので、受信感度を改善でき、カバレッジを拡大できる。

【0005】

端末が12サブキャリア未満のサブキャリア数で送信する場合、既存のLTEのリソースブロックの時間単位である１サブフレーム毎に端末へリソースが割り当てられると、１度に端末へ割り当てることのできるリソースエレメント（RE: Resource Element）数が少なくなる。例えば、図１に示すような既存LTEのPUSCHを想定すると、端末が12サブキャリアで送信する場合、12（SC-FDMAシンボル）×12（サブキャリア）=144REをデータ伝送用に割り当てることができる。一方、端末が1サブキャリアで送信する場合、12（SC-FDMAシンボル）×1（サブキャリア）=12REがデータ伝送用に割り当てられる。同じトランスポートブロックサイズのデータが送信される場合、RE数が少ないほど符号化率が高くなる。また、同一の符号化率を維持するためには、トランスポートブロックサイズを小さくする必要があるが、データサイズに対するヘッダ情報又はCRC（Cyclic Redundancy Check）等のオーバヘッドが大きくなる。

【0006】

NB-IoTでは、１度に端末へ割り当てることのできるRE数を既存のLTEと同程度に維持するために、送信サブキャリア数に応じて割当可能なサブフレーム数を増加させる。例えば、端末が１サブキャリアで送信する場合には８サブフレーム、端末が３サブキャリアで送信する場合には４サブフレーム、端末が６サブキャリアで送信する場合には２サブフレーム、を１度に割り当てるリソースの単位（以降、スケジューリングユニット又はリソースユニットと呼ぶ）とする。

【0007】

NB-IoTでは、LTEの通信エリアと比較して最大で20dB程度のカバレッジ拡張が要求されている。上述したような１２サブキャリアよりも少ないサブキャリアによる送信において、例えば、端末がMサブキャリアで送信する場合、理論的に、１２サブキャリアで送信する場合と比較して10log₁₀(12/M)dBのカバレッジ改善を期待できる。例えば、1サブキャリア送信の場合、LTEの12サブキャリア送信と比較して、最大で11dB程度カバレッジを改善できる。しかし、NB-IoTで要求される20dBのカバレッジ改善を実現するためには、1サブキャリア送信に加えて、更なるカバレッジ向上技術の適用が必須である。

【0008】

そこで、カバレッジ拡張のために、送信側で同一信号を複数回に渡って繰り返し送信し、受信側でそれらを合成することにより、受信感度を向上させ、カバレッジを拡張させるレピティション技術の導入が検討されている。

【0009】

更に、カバレッジ拡張の必要なNB-IoT端末はほとんど移動がなく、チャネルの時間変動のない環境を想定していることに着目して、チャネル推定精度を向上させる技術を用いることも考えられている。

【0010】

チャネル推定精度を向上させる技術の一例として、「複数サブフレームチャネル推定及びシンボルレベル合成」がある（例えば、非特許文献５を参照）。複数サブフレームチャネル推定及びシンボルレベル合成では、図４に示すように、複数サブフレーム（Rサブフレーム）に渡ってレピティション送信される信号に対して、基地局は、レピティション回数と同一の数のサブフレーム、又は、レピティション回数より少ない数のサブフレーム（Xサブフレーム）に渡ってシンボル単位で同相合成を行う。その後、基地局は、同相合成後のDMRSを用いてチャネル推定を行い、得られたチャネル推定結果を用いて、SC-FDMAデータシンボルの復調・復号を行う。

【0011】

複数サブフレームチャネル推定及びシンボルレベル合成が行われる単位であるサブフレーム数（X）が、レピティション回数（R）よりも小さい場合、基地局は、復調及び復号後の（R/X）シンボルを合成する。

【0012】

複数サブフレームチャネル推定及びシンボルレベル合成を用いることにより、サブフレーム単位でチャネル推定及びSC-FDMAデータシンボルの復調・復号を行う単純なレピティションと比較して、PUSCHの伝送品質を改善できる（例えば、非特許文献５を参照）。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0013】

【非特許文献1】3GPP TS 36.211 V13.0.0, “Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical channels and modulation (Release 13),” December 2015.

【非特許文献2】3GPP TS 36.212 V13.0.0, “Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Multiplexing and channel coding (Release 13),” December 2015.

【非特許文献3】3GPP TS 36.213 V13.0.0, “Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical layer procedures (Release 13),” December 2015.

【非特許文献4】RP-151621, Qualcomm, “New Work Item: NarrowBand IOT (NB-IOT)”

【非特許文献5】R1-150312, Panasonic, “Discussion and performance evaluation on PUSCH coverage enhancement”

【非特許文献6】R1-151587, Samsung, “Considerations of legacy SRS impact on uplink transmission from low-cost UE,” April 2015

【非特許文献7】R1-152703, LG Electronics, “Discussion on PUSCH transmission for MTC,” May 2015

【発明の概要】

【0014】

NB-IoT端末をサポートするセルでは、NB-IoT端末と既存のLTE端末とを共存させることが必要であり、既存のLTEシステムへの影響を最小限に抑えて、NB-IoT端末に対する伝送品質を改善することが望まれている。

【0015】

本開示の一態様は、既存のLTEシステムへの影響を最小限に抑えつつ、NB-IoT端末に対する伝送品質を改善することができる端末及び送信方法を提供する。

【0016】

本開示の一態様に係る端末は、データ信号及び復調用参照信号（DMRS）に対し、複数のサブフレームに渡ってシンボル単位で繰り返しマッピングするためのレピティションを行うレピティション部と、前記複数のサブフレームにおいて、前記レピティションされたDMRSを、上りリンクの受信品質の測定に用いられるサウンディング参照信号（SRS）がマッピングされるリソースの候補であるSRSリソース候補に対応するシンボル以外のシンボルにマッピングする信号割当部と、前記複数のサブフレームで、前記DMRS及び前記データ信号を含む上りリンク信号を送信する送信部と、を具備する構成を採る。

【0017】

なお、これらの包括的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム、または、記録媒体で実現されてもよく、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラムおよび記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。

【0018】

本開示の一態様によれば、既存のLTEシステムへの影響を最小限に抑えつつ、NB-IoT端末に対する伝送品質を改善することができる。

【0019】

本開示の一態様における更なる利点および効果は、明細書および図面から明らかにされる。かかる利点および／または効果は、いくつかの実施形態並びに明細書および図面に記載された特徴によってそれぞれ提供されるが、１つまたはそれ以上の同一の特徴を得るために必ずしも全てが提供される必要はない。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】PUSCHのサブフレーム構成の一例を示す図

【図2】srs-SubframeConfigの定義の一例を示す図

【図3】SRS送信候補サブフレーム及びSRSリソースの設定例を示す図

【図4】複数サブフレームチャネル推定及びシンボルレベル合成の動作例を示す図

【図5】リソースユニット単位のレピティションの動作例を示す図

【図6】サブフレーム単位のレピティションの動作例を示す図

【図7】シンボル単位のレピティションの動作例を示す図

【図8】実施の形態１に係る端末の要部構成を示すブロック図

【図9】実施の形態１に係る基地局の構成を示すブロック図

【図10】実施の形態１に係る端末の構成を示すブロック図

【図11】実施の形態１に係るPUSCHレピティション送信の動作例を示す図

【図12】実施の形態２に係るPUSCHレピティション送信の動作例を示す図

【図13】実施の形態３に係るPUSCHレピティション送信の動作例を示す図

【発明を実施するための形態】

【0021】

［LTEにおけるSRSリソース候補］
まず、LTEにおけるリソース候補について説明する。

【0022】

3GPP LTE（3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution）では、基地局（eNBと呼ぶこともある）から端末（UE（User Equipment）と呼ぶこともある）への下りリンクの通信方式としてOFDMA（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）が採用され、端末から基地局への上りリンクの通信方式としてSC-FDMA（Single Carrier-Frequency Division Multiple Access）が採用されている（例えば、非特許文献１−３を参照）。

【0023】

LTEでは、基地局は、システム帯域内のリソースブロック（RB:Resource Block）をサブフレームと呼ばれる時間単位毎に端末に対して割り当てることにより通信を行う。図１は、LTEの上りリンク共用チャネル（PUSCH：Physical Uplink Shared Channel）におけるサブフレーム構成例を示す。図１に示すように、１サブフレームは２つの時間スロットから構成される。各スロットには、複数のSC-FDMAデータシンボルと復調用参照信号（DMRS：Demodulation Reference Signal）とが時間多重される。基地局は、PUSCHを受信すると、DMRSを用いてチャネル推定を行う。その後、基地局は、チャネル推定結果を用いて、SC-FDMAデータシンボルの復調・復号を行う。

【0024】

また、LTEの上りリンクでは、基地局と端末との間の受信品質を測定するために、SRS（Sounding Reference Signal）が用いられる（例えば、非特許文献１、３を参照）。SRSは、SRSリソースにマッピングされ、端末から基地局に送信される。ここで、基地局は、セル固有の上位レイヤ通知によって、対象セル内に存在する全端末に共通するSRSリソース候補を含むSRSリソース候補グループを設定する。その後、端末単位の上位レイヤ通知によって、SRSリソース候補グループのサブセットとなるSRSリソースが、当該SRSリソースが割り当てられる対象である端末に対して、それぞれ割り当てられる。端末は、割り当てられたSRSリソースにSRSをマッピングし、基地局へ送信する。なお、各SRSリソース候補は、SRSの送信候補となるサブフレーム（SRS送信候補サブフレーム）における最終シンボルである。また、SRSリソース候補となるシンボルでは、SRSリソース候補グループが設定されたセル内の全端末がデータ送信を行わないことにより、SRSとデータ信号（PUSCH信号）との衝突が防止される。

【0025】

LTEにおいて、SRSリソース候補グループを設定するセル固有の上位レイヤ通知として、srs-SubframeConfig等が定義されている（例えば、非特許文献１を参照）。図２は、srs-SubframeConfigの定義の一例を示す。図２に示すsrs-SubframeConfig番号（０〜１５）のいずれかが基地局から端末へ送信される。これにより、SRSを送信する送信間隔（T_SFC）及びSRSの送信を開始するサブフレームを指示するためのオフセット量（Δ_SFC）が、基地局から端末に対して指示される。例えば、図２において、srs-SubframeConfig番号が４（Binary=0100）である場合、送信間隔T_SFC=５、オフセット量Δ_SFC=１である。この場合、２（=1+Δ_SFC)番目、７（=1+Δ_SFC+(T_SFC×1)）番目、１２（=1+Δ_SFC+(T_SFC×2)）番目、...、（1+Δ_SFC+(T_SFC×n)）番目のサブフレームが、SRS送信候補サブフレームとなる（例えば、図３を参照）。

【0026】

［本開示に至る経緯］
次に、本開示に至る経緯について説明する。

【0027】

上述したように、NB-IoTでは、端末は、１２サブキャリア未満のサブキャリア数及び１サブフレームより多いサブフレーム数を１つのリソース割当単位（リソースユニット）として送信する。さらに、カバッレジを改善するために、同一の信号を複数回に渡って繰り返し送信するレピティションが適用される。つまり、時間領域では、リソースユニットあたりのサブフレーム数をXとし、レピティション回数をRとすると、（X×R）サブフレームが送信に用いられる。

【0028】

リソースユニットを複数回レピティションする方法として、以下に示す３つの方法が考えられる。

【0029】

１つ目は、リソースユニット単位のレピティションである。図５は、リソースユニット単位でのレピティションの例（X=8及びR=4の場合）を示す。

【0030】

２つ目は、サブフレーム単位のレピティションである。サブフレーム単位のレピティションでは、端末は、リソースユニット内の同一の信号を含むサブフレームの信号を連続するサブフレームで送信する。図６は、サブフレーム単位のレピティションの例（X=8及びR=4の場合）を示す。サブフレーム単位のレピティションでは、同一の信号を含むサブフレームの信号が連続したサブフレームで送信されるので、リソースユニット単位のレピティションと比較して、周波数誤差による影響を受けにくく、上述したシンボルレベル合成を適用しやすい。

【0031】

３つ目は、シンボル単位のレピティションである。シンボル単位のレピティションでは、端末は、リソースユニット内の同一の信号を含むSC-FDMA（Single Carrier-Frequency Division Multiple Access）シンボルを連続するシンボルで送信する。図７は、シンボル単位のレピティションの例（X=1及びR=4の場合）を示す。なお、図７及び以下の説明では、説明を簡略にするため、１リソースユニットあたりのサブフレーム数X=1の場合を一例として示す。シンボル単位のレピティションでは、同一の信号を含むシンボルが連続して送信されるので、サブフレーム単位のレピティションと比較して、さらに周波数誤差による影響を受けにくく、シンボルレベル合成によるカバレッジ改善効果が大きくなる。

【0032】

ところで、NB-IoTには、３つの動作モードが規定されており、GSM（登録商標）（Global System for Mobile communications）の周波数帯を用いる「Standaloneモード」、LTEにおいて隣接周波数帯域を利用する別システムとの干渉を防ぐために設けられる未使用の周波数帯域を用いる「Guard-bandモード」、及び、既存のLTEの周波数帯域の一部を用いる「In-bandモード」がある。

【0033】

In-bandモードでは、NB-IoT端末をサポートするセルでは、既存のLTE端末とNB-IoT端末とを共存させることが必要であり、既存のLTEシステムへの影響を最小限に抑えるようにNB-IoT端末をサポートすることが望ましい。そのため、NB-IoT端末の上りリンク送信において、既存のLTE端末がシステム帯域全体に渡って送信する可能性のあるSRSとの衝突を防止する必要がある。

【0034】

LTEシステムのPUSCH送信では、LTE端末がSRS送信候補サブフレームでデータを送信するフォーマットとして、以下の２つの方法がある。１つ目の方法は、図１に示すように他のサブフレームと同様に、DMRSを除いた12SC-FDMAシンボルにデータをマッピングした後、最終シンボルをパンクチャする方法である（例えば、非特許文献６を参照）。２つ目の方法は、SRS送信候補サブフレームでデータを送信するフォーマットとして、他のサブフレームとはデータに対する符号化率を変えて、最終シンボルを除いた11SC-FDMAシンボルにデータをマッピングする方法（Rate matching）である（例えば、非特許文献７を参照）。

【0035】

上述した２つの方法は、何れも図１に示すような既存LTEのPUSCHサブフレーム構成、つまり、１４シンボルからなる１サブフレームの最終シンボルが必ずデータシンボルになることを前提としている。

【0036】

上述したレピティション方法のうち、リソースユニット単位のレピティション（図５参照）及びサブフレーム単位のレピティション（図６参照）については、既存のLTEのPUSCHサブフレーム構成を維持することができるため、１サブフレームの最終シンボルのパンクチャリング又はRate matchingにより、既存のLTEのSRSとの衝突を避けることができる。しかしながら、リソースユニット単位のレピティション及びサブフレーム単位のレピティションでは、シンボルレベル合成の効果を十分に得られない。

【0037】

一方、シンボルレベル合成の効果を十分に得られるシンボル単位のレピティション（図７参照）については、１４シンボルからなる１サブフレームの最終シンボルが必ずしもデータシンボルになるとは限らない。例えば、図７に示す例では、第１番目及び第３番目のサブフレームの最終シンボルはDMRSとなる。よって、これらのサブフレームがSRS送信候補サブフレームである場合には、NB-IoT端末は、既存LTEと同様に最終シンボルにマッピングされたDMRSをパンクチャリングしなければならない。なお、DMRSは、データのように符号化されていないため、DMRSに対してRate matchingの適用はできない。

【0038】

しかし、特に、カバッレジ拡張が必要な環境では、チャネル推定精度の向上が必要不可欠であり、DMRSをパンクチャすることは避けることが望ましい。一方で、基地局側においてNB-IoT端末が最終シンボルでDMRSを送信するサブフレームを避けるようにSRSサブフレームを設定することも考えられるが、この設定は既存LTEの動作を制限してしまう。

【0039】

そこで、本開示の一態様では、LTE端末とNB-IoT端末とが共存する環境において、シンボル単位のレピティション送信を行うNB-IoT端末の上りリンク送信と、既存のLTE端末のSRS送信との衝突の影響（SRS送信候補サブフレームでDMRSがパンクチャリングされること）を最小限にする。これにより、基地局が、NB-IoT端末からの信号の復調において、十分な数のDMRSシンボルを用いてチャネル推定及びシンボルレベル合成を行うことにより、チャネル推定精度及び受信品質を向上させることができる。

【0040】

以下、本開示の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

【0041】

［通信システムの概要］
本開示の各実施の形態に係る通信システムは、基地局１００及び端末２００を備える。端末２００は、例えば、NB-IoT端末である。また、通信システムでは、NB-IoT端末（端末２００）と既存のLTE端末とが共存している環境を想定する。

【0042】

図８は、本開示の各実施の形態に係る端末２００の要部構成を示すブロック図である。図８に示す端末２００において、レピティション部２１２は、データ信号及び復調用参照信号（DMRS）を複数のサブフレームに渡ってシンボル単位でレピティションし、信号割当部２１３は、複数のサブフレームにおいて、レピティションされたDMRSを、上りリンクの受信品質の測定に用いられるサウンディング参照信号（SRS）がマッピングされるリソースの候補であるSRSリソース候補に対応するシンボル以外のシンボルにマッピングし、送信部２１６は、複数のサブフレームで、DMRS及びデータ信号を含む上りリンク信号（PUSCH）を送信する。

【0043】

（実施の形態１）
［基地局の構成］
図９は、本開示の実施の形態１に係る基地局１００の構成を示すブロック図である。図９において、基地局１００は、制御部１０１と、制御信号生成部１０２と、符号化部１０３と、変調部１０４と、信号割当部１０５と、IFFT（Inverse Fast Fourier Transform）部１０６と、CP（Cyclic Prefix）付加部１０７と、送信部１０８と、アンテナ１０９と、受信部１１０と、CP除去部１１１と、FFT（Fast Fourier Transform）部１１２と、合成部１１３と、デマッピング部１１４と、チャネル推定部１１５と、等化部１１６と、復調部１１７と、復号部１１８と、判定部１１９と、を有する。

【0044】

制御部１０１は、基地局１００がカバーするセルに存在する複数の端末（既存のLTE端末）の各々に必要なSRSリソースの量を考慮して、セルにおけるSRSリソース候補グループを決定し、決定したSRSリソース候補グループを示す情報を制御信号生成部１０２及び合成部１１３へ出力する。SRSリソース候補グループは、例えば、図２に示すテーブルから選択される。

【0045】

また、制御部１０１は、NB-IoT端末（端末２００）がレピティション送信する際のDMRS及びデータのSC-FDMAシンボルへのマッピングに関する情報を合成部１１３およびデマッピング部１１４へ出力する。

【0046】

また、制御部１０１は、NB-IoT端末に対してPUSCHの割当を決定する。このとき、制御部１０１は、NB-IoT端末に対して指示する周波数割当リソース及び変調・符号化方法などを決定し、決定したパラメータに関する情報を制御信号生成部１０２に出力する。

【0047】

また、制御部１０１は、制御信号に対する符号化レベルを決定し、決定した符号化レベルを符号化部１０３に出力する。また、制御部１０１は、制御信号をマッピングする無線リソース（下りリソース）を決定し、決定した無線リソースに関する情報を信号割当部１０５に出力する。

【0048】

また、制御部１０１は、NB-IoT端末のカバレッジ拡張レベルを決定し、決定したカバレッジ拡張レベルに関する情報、又は、決定したカバレッジ拡張レベルでのPUSCH送信に必要なレピティション回数を、制御信号生成部１０２に出力する。また、制御部１０１は、NB-IoT端末がPUSCH送信に用いるサブキャリア数に関する情報を生成し、生成した情報を制御信号生成部１０２に出力する。

【0049】

制御信号生成部１０２は、NB-IoT端末向けの制御信号を生成する。制御信号には、セル固有の上位レイヤの信号、端末固有の上位レイヤの信号、又は、PUSCHの割当を指示する上りリンクグラントが含まれる。

【0050】

上りリンクグラントは、複数のビットから構成されており、周波数割当リソース、変調・符号化方式などを指示する情報を含む。また、上りリンクグラントには、カバレッジ拡張レベルに関する情報又はPUSCH送信に必要なレピティション回数、及び、NB-IoT端末がPUSCH送信に用いるサブキャリア数に関する情報が含まれてもよい。

【0051】

制御信号生成部１０２は、制御部１０１から入力される制御情報を用いて、制御情報ビット列を生成し、生成した制御情報ビット列（制御信号）を符号化部１０３へ出力する。なお、制御情報が複数のNB-IoT端末向けに送信されることもあるため、制御信号生成部１０２は、各NB-IoT端末向けの制御情報に、各NB-IoT端末の端末IDを含めてビット列を生成する。例えば、制御情報には、宛先端末の端末IDによってマスキングされたCRC（Cyclic Redundancy Check）ビットが付加される。

【0052】

また、SRSリソース候補グループの情報は、セル固有の上位レイヤ信号により、NB-IoT端末（後述する制御部２０６）へ通知される。周波数割当リソース、変調・符号化方式を指示する情報、カバレッジ拡張レベルに関する情報又はPUSCH送信に必要なレピティション回数、及び、NB-IoT端末がPUSCH送信に用いるサブキャリア数に関する情報は、端末固有の上位レイヤのシグナリングによりNB-IoT端末へ通知されてもよく、上述したようにPUSCHの割当を指示する上りリンクグラントを用いて通知されてもよい。

【0053】

符号化部１０３は、制御部１０１から指示された符号化レベルに従って、制御信号生成部１０２から受け取る制御信号（制御情報ビット列）を符号化し、符号化後の制御信号を変調部１０４へ出力する。

【0054】

変調部１０４は、符号化部１０３から受け取る制御信号を変調し、変調後の制御信号（シンボル列）を信号割当部１０５へ出力する。

【0055】

信号割当部１０５は、変調部１０４から受け取る制御信号（シンボル列）を、制御部１０１から指示される無線リソースにマッピングする。なお、制御信号がマッピングされる対象となる制御チャネルは、NB-IoT用の下りリンク制御チャネルである。信号割当部１０５は、制御信号がマッピングされたNB-IoT用の下りリンク制御チャネルを含む下りリンクサブフレームの信号をIFFT部１０６に出力する。

【0056】

IFFT部１０６は、信号割当部１０５から受け取る信号に対してIFFT処理を行うことにより、周波数領域信号を時間領域信号に変換する。IFFT部１０６は、時間領域信号をCP付加部１０７へ出力する。

【0057】

CP付加部１０７は、IFFT部１０６から受け取る信号に対してCPを付加し、CP付加後の信号（OFDM信号）を送信部１０８へ出力する。

【0058】

送信部１０８は、CP付加部１０７から受け取るOFDM信号に対してD/A（Digital-to-Analog）変換、アップコンバート等のRF（Radio Frequency）処理を行い、アンテナ１０９を介してNB-IoT端末（端末２００）に無線信号を送信する。

【0059】

受信部１１０は、アンテナ１０９を介して受信された端末２００からの上りリンク信号（PUSCH）に対して、ダウンコンバート又はA/D（Analog-to-Digital）変換などのRF処理を行い、得られる受信信号をCP除去部１１１に出力する。端末２００から送信される上りリンク信号（PUSCH）には、複数のサブフレームに渡るレピティション処理された信号が含まれる。

【0060】

CP除去部１１１は、受信部１１０から受け取る受信信号に付加されているCPを除去し、CP除去後の信号をFFT部１１２へ出力する。

【0061】

FFT部１１２は、CP除去部１１１から受け取る信号に対してFFT処理を適用し、周波数領域の信号系列に分解して、PUSCHのサブフレームに対応する信号を抽出し、抽出したPUSCH信号を合成部１１３へ出力する。

【0062】

合成部１１３は、制御部１０１から入力される、SRSリソース候補グループに関する情報、及び、NB-IoT端末のPUSCHレピティション送信に関する情報（レピティション回数およびNB-IoT端末がレピティション送信する際のDMRS及びデータのSC-FDMAシンボルへのマッピングに関する情報）を用いて、レピティション送信された複数サブフレームに渡るPUSCHに対して、シンボルレベル合成を用いて、データ信号及びDMRSに相当する部分の信号を同相合成する。合成部１１３は、合成後の信号をデマッピング部１１４へ出力する。

【0063】

デマッピング部１１４は、合成部１１３から受け取る信号から、PUSCHのサブフレーム部分の信号を抽出する。そして、デマッピング部１１４は、制御部１０１から入力される、NB-IoT端末のPUSCHレピティション送信に関する情報を用いて、抽出したPUSCHのサブフレーム部分の信号を、SC-FDMAデータシンボルとDMRSとに分解し、DMRSをチャネル推定部１１５に出力し、SC-FDMAデータシンボルを等化部１１６に出力する。

【0064】

チャネル推定部１１５は、デマッピング部１１４から入力されるDMRSを用いてチャネル推定を行う。チャネル推定部１１５は、得られたチャネル推定値を等化部１１６に出力する。

【0065】

等化部１１６は、チャネル推定部１１５から入力されるチャネル推定値を用いて、デマッピング部１１４から入力されるSC-FDMAデータシンボルの等化を行う。等化部１１６は、等化後のSC-FDMAデータシンボルを復調部１１７へ出力する。

【0066】

復調部１１７は、等化部１１６から入力される周波数領域のSC-FDMAデータシンボルに対してIDFT（Inverse Descrete Fourier Transform）を適用し、時間領域信号へ変換した後、データ復調を行う。具体的には、復調部１１７は、NB-IoT端末に指示した変調方式に基づいてシンボル系列をビット系列へ変換し、得られたビット系列を復号部１１８へ出力する。

【0067】

復号部１１８は、復調部１１７から入力されるビット系列に対して誤り訂正復号を行い、復号後のビット系列を判定部１１９へ出力する。

【0068】

判定部１１９は、復号部１１８から入力されるビット系列に対して誤り検出を行う。判定部１１９は、ビット系列に付加されたCRCビットを用いて誤り検出を行う。判定部１１９は、CRCビットの判定結果が誤り無しであれば、受信データを取り出し、制御部１０１にACKを通知する。一方、判定部１１９は、CRCビットの判定結果が誤り有りであれば、制御部１０１にNACKを通知する。

【0069】

［端末の構成］
図１０は、本開示の実施の形態１に係る端末２００の構成を示すブロック図である。図１０において、端末２００は、アンテナ２０１と、受信部２０２と、CP除去部２０３と、FFT部２０４と、制御信号抽出部２０５と、制御部２０６と、符号化部２０７と、変調部２０８と、DMRS生成部２０９と、多重部２１０と、DFT部２１１と、レピティション部２１２と、信号割当部２１３と、IFFT部２１４と、CP付加部２１５と、送信部２１６と、を有する。

【0070】

受信部２０２は、基地局１００から送信された制御信号（NB-IoT用の下りリンク制御チャネル）をアンテナ２０１を介して受信し、無線受信信号に対してダウンコンバート又はAD変換などのRF処理を行い、ベースバンドのOFDM信号を得る。受信部２０２は、OFDM信号をCP除去部２０３へ出力する。

【0071】

CP除去部２０３は、受信部２０２から受け取るOFDM信号に付加されているCPを除去し、CP除去後の信号をFFT部２０４へ出力する。

【0072】

FFT部２０４は、CP除去部２０３から受け取る信号に対してFFT処理を行うことにより、時間領域信号を周波数領域信号に変換する。FFT部２０４は、周波数領域信号を制御信号抽出部２０５へ出力する。

【0073】

制御信号抽出部２０５は、FFT部２０４から受け取る周波数領域信号（NB-IoT用の下りリンク制御チャネル）に対してブラインド復号を行い、自機宛ての制御信号の復号を試みる。端末２００宛ての制御信号には、NB-IoT端末の端末IDによってマスキングされたCRCが付加されている。したがって、制御信号抽出部２０５は、ブラインド復号した結果、CRC判定がOKであればその制御情報を抽出して制御部２０６へ出力する。

【0074】

制御部２０６は、制御信号抽出部２０５から入力される制御信号に基づいて、PUSCH送信の制御を行う。

【0075】

具体的には、制御部２０６は、制御信号に含まれるPUSCHのリソース割当情報に基づいて、PUSCH送信時のリソース割当を信号割当部２１３に指示する。

【0076】

また、制御部２０６は、制御信号に含まれる符号化方式及び変調方式の情報に基づいて、PUSCH送信時の符号化方式及び変調方式を符号化部２０７及び変調部２０８にそれぞれ指示する。また、制御部２０６は、カバレッジ拡張レベルに関する情報又はPUSCH送信に必要なレピティション回数に関する情報が制御信号に含まれる場合、その情報に基づいて、PUSCHレピティション送信時のレピティション回数を決定し、決定したレピティション回数を示す情報を、レピティション部２１２に指示する。また、制御部２０６は、NB-IoT端末がPUSCH送信に用いるサブキャリア数に関する情報が制御信号に含まれる場合、その情報に基づいて、PUSCH送信時のサブキャリア数及び１リソースユニットあたりのサブフレーム数Xを信号割当部２１３に指示する。

【0077】

また、制御部２０６は、カバレッジ拡張レベルに関する情報、PUSCH送信に必要なレピティション回数に関する情報、又は、符号化方式及び変調方式に関する情報が上位レイヤで基地局１００から通知される場合、通知された情報に基づいてPUSCHレピティション送信時のレピティション回数、又は符号化方式及び変調方式を決定し、決定した情報をレピティション部２１２、又は符号化部２０７及び変調部２０８に指示する。同様に、制御部２０６は、NB-IoT端末がPUSCH送信に用いるサブキャリア数に関する情報が上位レイヤで基地局１００から通知される場合、通知された情報に基づいて、PUSCH送信時のサブキャリア数及び１リソースユニットあたりのサブフレーム数Xを信号割当部２１３に指示する。

【0078】

また、制御部２０６は、セル固有の上位レイヤで基地局１００から通知されたSRSリソース候補グループに関する情報を信号割当部２１３へ出力する。

【0079】

また、制御部２０６は、NB-IoT端末がレピティション送信する際のDMRS及びデータのSC-FDMAシンボルへのマッピングに関する情報を、多重部２１０、レピティション部２１２及び及び信号割当部２１３へ出力する。

【0080】

符号化部２０７は、入力された送信データに対して、端末IDでマスキングされたCRCビットを付加し、制御部２０６から指示される符号化方式で誤り訂正符号化を行い、符号化後のビット系列を変調部２０８へ出力する。

【0081】

変調部２０８は、制御部２０６から指示される変調方式に基づいて、符号化部２０７から受け取るビット系列を変調して、変調後のデータシンボル系列を多重部２１０へ出力する。

【0082】

DMRS生成部２０９は、DMRSを生成し、生成したDMRSを多重部２１０へ出力する。

【0083】

多重部２１０は、制御部２０６から入力される、DMRS及びデータのSC-FDMAシンボルへのマッピングに関する情報に基づいて、変調部２０８から受け取るデータシンボル系列とDMRS生成部２０９から受け取るDMRSとを多重し、多重後の信号をDFT部２１１へ出力する。

【0084】

DFT部２１１は、多重部２１０から入力される信号に対してDFTを適用して周波数領域信号を生成し、レピティション部２１２へ出力する。

【0085】

レピティション部２１２は、自端末がカバレッジ拡張モードの場合、制御部２０６から指示されたレピティション回数に基づいて、DFT部２１１から入力される信号を複数のサブフレームに渡ってレピティションし、レピティション信号を生成する。レピティション部２１２は、レピティション信号を信号割当部２１３へ出力する。

【0086】

信号割当部２１３は、レピティション部２１２から受け取る信号を、制御部２０６からの指示に従って割り当てられたPUSCHの時間・周波数リソースにマッピングする。また、信号割当部２１３は、制御部２０６から受け取るSRSリソース候補グループに関する情報に基づいて、SRS送信候補サブフレームのSRSリソース候補に対応するシンボルにマッピングされた信号をパンクチャする。信号割当部２１３は、信号がマッピングされたPUSCHの信号をIFFT部２１４に出力する。

【0087】

IFFT部２１４は、信号割当部２１３から入力される周波数領域のPUSCH信号に対してIFFT処理を行うことにより時間領域信号を生成する。IFFT部２１４は、生成した信号をCP付加部２１５へ出力する。

【0088】

CP付加部２１５は、IFFT部２１４から受け取る時間領域信号に対してCPを付加し、CP付加後の信号を送信部２１６へ出力する。

【0089】

送信部２１６は、CP付加部２１５から受け取る信号に対してD/A変換、アップコンバート等のRF処理を行い、アンテナ２０１を介して基地局１００に無線信号を送信する。

【0090】

［基地局１００及び端末２００の動作］
以上の構成を有する基地局１００及び端末２００における動作について詳細に説明する。

【0091】

基地局１００は、SRSリソース候補グループを設定するセル固有の上位レイヤ通知として、srs-SubframeConfigを端末２００に通知する。また、基地局１００は、NB-IoT用の帯域内のリソースユニットをNB-IoT端末である端末２００に対して割り当てることにより通信を行う。

【0092】

また、基地局１００は、NB-IoT端末に対するPUSCHの割当を決定する。PUSCHの割当情報には、NB-IoT端末に指示する周波数割当リソース情報、符号化方式及び変調方式に関する情報などが含まれる。PUSCHの割当情報は、基地局１００から端末２００に対して端末固有の上位レイヤを介して通知されてもよく、NB-IoT用の下りリンク制御チャネルを用いて通知されてもよい。

【0093】

また、基地局１００は、PUSCHの送受信よりも前に、レピティション回数(R)をNB-IoT端末に予め通知する。レピティション回数(R)は、基地局１００から端末２００に対して端末固有の上位レイヤを介して通知されてもよく、NB-IoT用の下りリンク制御チャネルを用いて通知されてもよい。

【0094】

また、基地局１００は、PUSCHの送受信よりも前に、NB-IoT端末がPUSCH送信に用いる送信サブキャリア数（例えば、1,3,6,12サブキャリア）をNB-IoT端末に予め通知する。送信サブキャリア数は、基地局１００から端末２００に対して端末固有の上位レイヤを介して通知されてもよく、NB-IoT用の下りリンク制御チャネルを用いて通知されてもよい。

【0095】

端末２００は、通知されるサブキャリア数に基づいて、リソースユニットあたりのサブフレーム数Xを決定する。例えば、送信サブキャリア数が1,3,6,12の場合、端末２００は、リソースユニットあたりのサブフレーム数X＝8,4,2,1にそれぞれ決定する。

【0096】

また、端末２００は、基地局１００から通知されたレピティション回数(R)分だけ、PUSCHをレピティション送信する。したがって、端末２００は、（X×R）サブフレームに渡ってPUSCHを送信する。例えば、１サブフレームあたりのSC-FDMAシンボル数を既存のLTEシステムと同一の１４シンボルとすると、（X×R）サブフレーム中には、（14×X×R）個のSC-FDMAシンボルが含まれる。

【0097】

また、端末２００は、シンボル単位のレピティションを用いてPUSCHを送信する。この際、端末２００は、レピティション信号（PUSCH信号）に含まれる全てのDMRSを、PUSCHレピティションを行う複数のサブフレームの先頭シンボルから連続してマッピングする。具体的には、端末２００は、PUSCHレピティションを行うサブフレームの先頭から2Rシンボルに渡って連続してDMRSをマッピングする。

【0098】

図１１は、X=1サブフレーム、及び、R=4サブフレームの場合のPUSCHレピティションの様子を示す。

【0099】

図１１に示すように、１サブフレームには２つのDMRSが含まれ、端末２００がレピティション送信を行う４（＝X×R）サブフレームには、８個（＝2R）のDMRSが含まれる。そこで、図１１では、端末２００は、PUSCHレピティション（４シンボルレピティション）を行うサブフレームの先頭から８SC-FDMAシンボル（＝2R）に渡って連続してDMRSをマッピングする（以下、DMRSレピティションと呼ぶこともある）。

【0100】

なお、端末２００は、X>1の場合（図示せず）には、2RシンボルのDMRSレピティションを、Rサブフレーム周期で行えばよい。

【0101】

ここで、2R<14（１サブフレームあたりのSC-FDMAシンボル数）未満の場合、つまり、レピティション回数Rが（14/2）=７回未満の場合、端末２００においてDMRSが１サブフレームの最終シンボル（先頭から１４シンボル目）にマッピングされることはない。すなわち、端末２００は、既存のLTE端末がSRSを送信する可能性のある１サブフレーム（SRS送信候補サブフレーム）の最終シンボル以外のSC-FDMAシンボルにDMRSをマッピングする。

【0102】

また、端末２００は、基地局１００から通知されたsrs-SubframeConfigに基づいて、SRS送信候補サブフレームを特定する。そして、端末２００は、SRS送信候補サブフレームでは、14SC-FDMAシンボルの最終シンボルをパンクチャする。上述したように、１サブフレームの最終シンボルには、DMRSはマッピングされない。すなわち、SRS送信候補サブフレームの最終シンボルには、必ずデータシンボルがマッピングされる。よって、端末２００において、SRS送信候補サブフレームの最終シンボルでは、DMRSではなく、データシンボルがパンクチャされる。

【0103】

このようにして、NB-IoT端末である端末２００は、シンボル単位のPUSCHレピティションを行う場合に、LTE端末がSRSを送信する可能性があるSRSリソース候補に対応するSC-FDMAシンボル（SRS送信候補サブフレームの最終シンボル）以外のSC-FDMAシンボルにDMRSをマッピングする。

【0104】

一方、基地局１００は、端末２００から送信されるPUSCHに含まれるDMRSを用いてデータ信号を復調する。上述したように、NB-IoT端末によるPUSCHレピティションが行われるサブフレームの中にSRS送信候補サブフレームが含まれる場合でも、NB-IoT端末においてDMRSはパンクチャされない。よって、基地局１００は、受信したPUSCHについて十分な数のDMRSシンボルを用いてチャネル推定及びシンボルレベル合成を行うことができる。

【0105】

また、図１１では、全てのDMRSシンボルはPUSCHレピティションが行われる複数のサブフレームの先頭シンボルから連続してマッピングされるので、既存LTEシステムのデータ信号及びDMRSのマッピングを単純に拡張した場合（図７）と比較して、基地局１００は、２倍のDMRSを用いてシンボルレベル合成を行うことができる。よって、本実施の形態によれば、基地局１００はチャネル推定精度を向上することができる。

【0106】

また、PUSCHレピティションが行われたサブフレームの先頭に、既知信号であるDMRSが連続してマッピングされているので、基地局１００は、周波数誤差推定又はタイミング検出を精度良く行うことができる。

【0107】

また、上述したように、NB-IoT端末においてDMRSのマッピングを制御することにより、DMRSをパンクチャすることを回避している。すなわち、本実施の形態によれば、基地局１００において、既存のLTEシステムに対してSRSサブフレームの設定を変更する必要はない。

【0108】

以上により、本実施の形態では、既存のLTEシステムへの影響を最小限に抑えつつ、NB-IoT端末に対する伝送品質を改善することができる。

【0109】

（実施の形態２）
実施の形態１では、レピティション回数R<７回の場合に既存LTE端末のSRS送信とNB-IoT端末のDMRS送信との衝突を回避する方法について説明した。これに対して、本実施の形態では、レピティション回数R≧7回の場合でも既存LTE端末のSRS送信とNB-IoT端末のDMRS送信との衝突を回避する方法について説明する。すなわち、本実施の形態では、レピティション回数Rが何れの値であってもDMRSが１サブフレームの最終シンボルにマッピングされないようにする方法について説明する。

【0110】

なお、本実施の形態に係る基地局及び端末は、実施の形態１に係る基地局１００及び端末２００と基本構成が共通するので、図９及び図１０を援用して説明する。

【0111】

基地局１００は、SRSリソース候補グループを設定するセル固有の上位レイヤ通知として、srs-SubframeConfigを端末２００に通知する。また、基地局１００は、NB-IoT用の帯域内のリソースユニットをNB-IoT端末である端末２００に対して割り当てることにより通信を行う。

【0112】

また、基地局１００は、NB-IoT端末に対するPUSCHの割当を決定する。PUSCHの割当情報には、NB-IoT端末に指示する周波数割当リソース情報、符号化方式及び変調方式に関する情報などが含まれる。PUSCHの割当情報は、基地局１００から端末２００に対して端末固有の上位レイヤを介して通知されてもよく、NB-IoT用の下りリンク制御チャネルを用いて通知されてもよい。

【0113】

また、基地局１００は、PUSCHの送受信よりも前に、レピティション回数(R)をNB-IoT端末に予め通知する。レピティション回数(R)は、基地局１００から端末２００に対して端末固有の上位レイヤを介して通知されてもよく、NB-IoT用の下りリンク制御チャネルを用いて通知されてもよい。

【0114】

また、基地局１００は、PUSCHの送受信よりも前に、NB-IoT端末がPUSCH送信に用いる送信サブキャリア数（例えば、1,3,6,12サブキャリア）をNB-IoT端末に予め通知する。送信サブキャリア数は、基地局１００から端末２００に対して端末固有の上位レイヤを介して通知されてもよく、NB-IoT用の下りリンク制御チャネルを用いて通知されてもよい。

【0115】

また、基地局１００は、NB-IoT端末に対するDMRSの分割数（N）又は連続して送信するDMRSシンボル数を表すシンボルレピティション数（R'）を決定する。DMRSの分割数（N）又はシンボルレピティション数（R'）は、基地局１００から端末２００に対して端末固有の上位レイヤを介して通知されてもよく、NB-IoT用の下りリンク制御チャネルを用いて通知されてもよい。また、DMRSの分割数（N）又はシンボルレピティション数（R'）は、規格上でpredefinedに決まったパラメータであってもよい。

【0116】

端末２００は、通知されるサブキャリア数に基づいて、リソースユニットあたりのサブフレーム数Xを決定する。例えば、送信サブキャリア数が1,3,6,12の場合、端末２００は、リソースユニットあたりのサブフレーム数X＝8,4,2,1にそれぞれ決定する。

【0117】

また、端末２００は、基地局１００から通知されたレピティション回数(R)分だけ、PUSCHをレピティション送信する。したがって、端末２００は、（X×R）サブフレームに渡ってPUSCHを送信する。例えば、１サブフレームあたりのSC-FDMAシンボル数を既存のLTEシステムと同一の１４シンボルとすると、（X×R）サブフレーム中には、（14×X×R）個のSC-FDMAシンボルが含まれる。

【0118】

また、端末２００は、シンボル単位のレピティションを用いてPUSCHを送信する。この際、端末２００は、レピティション信号（PUSCH信号）に含まれる複数のDMRSを、所定数（R'）の連続するシンボル毎に分散して（N個のグループに分けて）マッピングする。具体的には、端末２００は、(2R/N)シンボルの連続したDMRSのマッピング（DMRSレピティション）を、PUSCHレピティションを行う複数のサブフレームの先頭からR/Nサブフレーム周期で行う。

【0119】

例えば、端末２００は、PUSCHレピティションを行う複数のサブフレームの先頭シンボルから（2R/N）シンボルに渡って連続してDMRSをマッピングし、以降、（R/N）サブフレーム周期で（2R/N）シンボルに渡るDMRSのマッピングを行う。換言すると、端末２００は、PUSCHレピティションのサブフレーム先頭のR'シンボルに渡って連続してDMRSをマッピングし、以降、(R'/2)サブフレーム周期で、R'シンボルに渡るDMRSのマッピングを行う。

【0120】

図１２は、X=1サブフレーム、R=4サブフレーム、N=2（又はR'=4）の場合のPUSCHレピティションの様子を示す。

【0121】

図１２に示すように、１サブフレームには２つのDMRSが含まれ、端末２００がレピティション送信を行う４（＝X×R）サブフレームには、８個（＝2R）のDMRSが含まれる。

【0122】

図１２では、端末２００は、PUSCHレピティション（４シンボルレピティション）を行うサブフレームの先頭から４シンボル（＝2R/N又は＝R'）に渡って連続してDMRSをマッピングする。更に、端末２００は、PUSCHレピティションを行う先頭のサブフレームから２サブフレーム後（=R/N又はR'/2）の３番目のサブフレームの先頭から４シンボルに渡って連続してDMRSをマッピングする。

【0123】

ここで、N>R/7又はR'<14の場合、端末２００においてDMRSが１サブフレームの最終シンボルにマッピングされることはない。すなわち、端末２００は、既存のLTE端末がSRSを送信する可能性のある１サブフレーム（SRS送信候補サブフレーム）の最終シンボル以外のSC-FDMAシンボルにDMRSをマッピングする。

【0124】

また、端末２００は、基地局１００から通知されたsrs-SubframeConfigに基づいて、SRS送信候補サブフレームを特定する。そして、端末２００は、SRS送信候補サブフレームでは、14SC-FDMAシンボルの最終シンボルをパンクチャする。上述したように、１サブフレームの最終シンボルには、DMRSはマッピングされない。すなわち、SRS送信候補サブフレームの最終シンボルには、必ずデータシンボルがマッピングされる。よって、端末２００において、SRS送信候補サブフレームの最終シンボルでは、DMRSではなく、データシンボルがパンクチャされる。

【0125】

このようにして、NB-IoT端末である端末２００は、シンボル単位のPUSCHレピティションを行う場合に、実施の形態１と同様、LTE端末がSRSを送信する可能性があるSRSリソース候補に対応するSC-FDMAシンボル（SRS送信候補サブフレームの最終シンボル）以外のSC-FDMAシンボルにDMRSをマッピングする。

【0126】

一方、基地局１００は、端末２００から送信されるPUSCHに含まれるDMRSを用いてデータ信号を復調する。上述したように、NB-IoT端末によるPUSCHレピティションが行われるサブフレームの中にSRS送信候補サブフレームが含まれる場合でも、NB-IoT端末においてDMRSはパンクチャされない。よって、基地局１００は、受信したPUSCHについて十分な数のDMRSシンボルを用いてチャネル推定及びシンボルレベル合成を行うことができる。

【0127】

また、図１２では、所定数（R'個）のDMRSシンボルは連続してマッピングされるので、分割数N又はレピティション数R'を適切に設定することで、シンボルレベル合成によるDMRSの受信信号電力の改善効果が得られる。

【0128】

また、本実施の形態では、図１２に示すように、DMRSが時間領域において分散的に配置されるので、チャネル変動への追従及び周波数誤差の補償が可能となる。よって、本実施の形態によれば、チャネル推定精度を向上することができる。

【0129】

また、図１２では、PUSCHレピティションが行われた信号の先頭に、既知信号であるDMRSが連続してマッピングされているので、基地局１００は、周波数誤差推定又はタイミング検出を精度良く行うことができる。

【0130】

また、上述したように、NB-IoT端末においてDMRSのマッピングを制御することにより、DMRSをパンクチャすることを回避している。すなわち、本実施の形態によれば、基地局１００において、既存のLTEシステムに対してSRSサブフレームの設定を変更する必要はない。

【0131】

以上により、本実施の形態では、既存のLTEシステムへの影響を最小限に抑えつつ、NB-IoT端末に対する伝送品質を改善することができる。

【0132】

なお、本実施の形態では、一例として、DMRSレピティションをPUSCHレピティションの先頭から開始する場合について説明したが、DMRSレピティションの開始位置はPUSCHレピティションの先頭に限定されない。例えば、端末２００は、DMRSレピティションの開始位置に、サブフレーム単位又はスロット単位のオフセットを加えてもよい。

【0133】

DMRSレピティションの開始位置にサブフレーム単位のオフセットを加える場合でも、N>R/7又はR'<14の場合には、図１２と同様、DMRSが１サブフレームの最終シンボルにマッピングされることはない。

【0134】

また、DMRSレピティションの開始位置にスロット単位のオフセット（オフセット値をΔとする）を加える場合には、N>2R/(14-Δ)又はR'<14-Δの場合には、DMRSが１サブフレームの最終シンボルにマッピングされることはない。

【0135】

（実施の形態３）
実施の形態１及び２では、NB-IoT端末がSRS送信候補サブフレームにおいて、14SC-FDMAシンボルの最終シンボルをパンクチャする場合を想定した。この場合、１リソースユニットあたりのサブフレーム数X及びレピティション回数Rとすると、NB-IoT端末は、PUSCHの送信区間中のSRS送信候補サブフレームの有無又はSRS送信候補サブフレームの数に依らず、（X×R）サブフレームに渡ってPUSCHを送信する。

【0136】

つまり、PUSCHレピティションに必要な送信時間は一定である。しかし、実施の形態１及び２では、DMRSシンボルのパンクチャは回避されるものの、データシンボルはパンクチャされる。よって、特にレピティション回数が少ない場合にはデータシンボルの欠落による特性の劣化が発生する可能性がある。

【0137】

そこで、本実施の形態では、PUSCHの送信区間中のSRS送信候補サブフレームの有無又はSRS送信候補サブフレームの数に依って、PUSCHレピティションに必要な送信時間が異なることを許容することにより、SRS送信候補サブフレームにおいて、DMRSシンボル及びデータシンボルがパンクチャされることを防ぐ方法について説明する。

【0138】

本実施の形態に係る基地局及び端末は、実施の形態１に係る基地局１００及び端末２００と基本構成が共通するので、図９及び図１０を援用して説明する。

【0139】

基地局１００は、SRSリソース候補グループを設定するセル固有の上位レイヤ通知として、srs-SubframeConfigを端末２００に通知する。また、基地局１００は、NB-IoT用の帯域内のリソースユニットをNB-IoT端末である端末２００に対して割り当てることにより通信を行う。

【0140】

また、基地局１００は、NB-IoT端末に対するPUSCHの割当を決定する。PUSCHの割当情報には、NB-IoT端末に指示する周波数割当リソース情報、符号化方式及び変調方式に関する情報などが含まれる。PUSCHの割当情報は、基地局１００から端末２００に対して端末固有の上位レイヤを介して通知されてもよく、NB-IoT用の下りリンク制御チャネルを用いて通知されてもよい。

【0141】

また、基地局１００は、PUSCHの送受信よりも前に、レピティション回数(R)をNB-IoT端末に予め通知する。レピティション回数(R)は、基地局１００から端末２００に対して端末固有の上位レイヤを介して通知されてもよく、NB-IoT用の下りリンク制御チャネルを用いて通知されてもよい。

【0142】

また、基地局１００は、PUSCHの送受信よりも前に、NB-IoT端末がPUSCH送信に用いる送信サブキャリア数（例えば、1,3,6,12サブキャリア）をNB-IoT端末に予め通知する。送信サブキャリア数は、基地局１００から端末２００に対して端末固有の上位レイヤを介して通知されてもよく、NB-IoT用の下りリンク制御チャネルを用いて通知されてもよい。

【0143】

端末２００は、通知されるサブキャリア数に基づいて、リソースユニットあたりのサブフレーム数Xを決定する。例えば、送信サブキャリア数が1,3,6,12の場合、端末２００は、リソースユニットあたりのサブフレーム数X＝8,4,2,1にそれぞれ決定する。

【0144】

また、端末２００は、基地局１００から通知されたsrs-SubframeConfigに基づいて、SRS送信候補サブフレームを特定する。

【0145】

また、端末２００は、基地局１００から通知されたレピティション回数(R)分だけ、PUSCHをレピティション送信する。この際、端末２００は、シンボル単位のレピティションを用いてPUSCHを送信する。PUSCHレピティション送信の際、端末２００は、SRS送信候補サブフレーム内の14SC-FDMAシンボルのうち、SRSリソース候補に対応する最終シンボルにDMRS及びデータシンボルをマッピングしない。つまり、端末２００は、SRS送信候補サブフレーム内の14SC-FDMAシンボルの最終シンボル以外のシンボルにDMRS及びデータシンボルをマッピングする。

【0146】

換言すると、端末２００は、SRS送信候補サブフレームの最終シンボルの分（PUSCH信号がマッピングされない分）、当該最終シンボル以降のPUSCH信号の送信を遅延させる。

【0147】

このように、端末２００は、SRS送信候補サブフレームの最終シンボルでは信号（DMRS及びデータ）の送信を行わない。換言すると、端末２００は、DMRSシンボル及びデータシンボルの何れもパンクチャしない。

【0148】

図１３は、X=1サブフレーム、R=4サブフレームの場合のPUSCHレピティションの様子を示す。また、図１３では、srs-SubframeConfig＝０、つまり、SRS送信候補サブフレームが1ms周期で存在する（図２を参照）。

【0149】

図１３に示すように、端末２００は、１リソースユニット（X=1）に含まれる各SC-FDMAシンボル単位でレピティションする。つまり、端末２００は、図７と同様、同一の信号（DMRSシンボル又はデータシンボル）を含むSC-FDMAシンボルを連続してマッピングする。

【0150】

ただし、端末２００は、SRS送信候補サブフレーム内の最終シンボル（SRSリソース候補に対応するシンボル）では信号の送信を行わずに、当該SC-FDMAシンボル以降に送信されるSC-FDMAシンボルを１シンボル分遅延させる。

【0151】

これにより、図１３に示すように、端末２００においてDMRS及びデータシンボルが１サブフレームの最終シンボルにマッピングされることはない。すなわち、端末２００は、既存のLTE端末がSRSを送信する可能性のある１サブフレーム（SRS送信候補サブフレーム）の最終シンボルでDMRS及びデータシンボルを送信しない。換言すると、端末２００は、SRS送信候補サブフレームでDMRS及びデータシンボルをパンクチャすることがない。

【0152】

なお、PUSCHレピティション中のSRS送信候補サブフレームの数をN_SRSとすると、端末２００は、（14×X×R+N_SRS個）のSC-FDMAシンボルを用いてPUSCHレピティション送信を行う。つまり、端末２００は、ceiling((14×X×R+N_SRS)/14)サブフレームを用いてPUSCHレピティション送信を行う。ここで、関数ceiling(x)はxに対してx以上の最小の整数を返す天井関数を表す。例えば、図１３では、X＝１、R＝４、N_SRS＝４であるので、PUSCHレピティション送信において、４SC-FDMAシンボル分の遅延が発生し、５サブフレームが用いられる。

【0153】

このようにして、NB-IoT端末である端末２００は、シンボル単位のPUSCHレピティションを行う場合に、実施の形態１と同様、LTE端末がSRSを送信する可能性があるSRSリソース候補に対応するSC-FDMAシンボル（SRS送信候補サブフレームの最終シンボル）以外のSC-FDMAシンボルにDMRS及びデータ信号をマッピングする。

【0154】

一方、基地局１００は、端末２００から送信されるPUSCHに含まれるDMRSを用いてデータ信号を復調する。上述したように、NB-IoT端末によるPUSCHレピティションが行われるサブフレームの中にSRS送信候補サブフレームが含まれる場合、基地局１００は、SRS送信候補サブフレームの最終シンボルにはNB-IoT端末からの信号がマッピングされず、１シンボル遅延して送信されていると判断する。

【0155】

これにより、DMRSのみでなく、データシンボルについても、端末２００でのパンクチャによる欠落を回避することができる。よって、本実施の形態では、基地局１００は、受信したPUSCHについてチャネル推定及び受信品質を向上することができる。よって、本実施の形態では、既存のLTEシステムへの影響を最小限に抑えつつ、NB-IoT端末に対する伝送品質を改善することができる。

【0156】

なお、本実施の形態では、データ及びDMRSのSC-FDMAシンボルへのマッピング方法は任意である。また、本実施の形態では、実施の形態１又は２と異なり、データシンボルについてもパンクチャされないので、基地局１００での受信品質がSRS送信候補サブフレームの数に依存しない。

【0157】

以上、本開示の各実施の形態について説明した。

【0158】

なお、上記実施の形態において用いた、レピティション回数、パラメータXの値、分割数（N）、シンボルレピティション数（R'）、srs-SubframeConfigで定義されるパラメータの値は一例であって、これらに限定されるものではない。

【0159】

また、上記実施の形態では、本開示の一態様をハードウェアで構成する場合を例にとって説明したが、本開示はハードウェアとの連携においてソフトウェアで実現することも可能である。

【0160】

また、上記実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。集積回路は、上記実施の形態の説明に用いた各機能ブロックを制御し、入力と出力を備えてもよい。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部または全てを含むように１チップ化されてもよい。ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。

【0161】

また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。

【0162】

さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適用等が可能性としてありえる。

【0163】

本開示の端末は、データ信号及び復調用参照信号（DMRS）に対し、複数のサブフレームに渡ってシンボル単位で繰り返しマッピングするためのレピティションを行うレピティション部と、複数のサブフレームにおいて、レピティションされたDMRSを、上りリンクの受信品質の測定に用いられるサウンディング参照信号（SRS）がマッピングされるリソースの候補であるSRSリソース候補に対応するシンボル以外のシンボルにマッピングする信号割当部と、複数のサブフレームで、DMRS及びデータ信号を含む上りリンク信号を送信する送信部と、を具備する構成を採る。

【0164】

本開示の端末において、信号割当部は、上りリンク信号に含まれる全てのDMRSを、複数のサブフレームの先頭シンボルから連続してマッピングし、SRSリソース候補に対応するシンボルにマッピングしたデータ信号をパンクチャする。

【0165】

本開示の端末において信号割当部は、上りリンク信号に含まれる複数のDMRSを、所定数の連続するシンボル毎に分散してマッピングし、SRSリソース候補に対応するシンボルにマッピングしたデータ信号をパンクチャする。

【0166】

本開示の端末において、信号割当部は、複数のサブフレームのうち、SRSリソース候補に対応するシンボル以外のシンボルにDMRS及びデータ信号をマッピングし、SRSリソース候補に対応するシンボルに上りリンク信号をマッピングしない。

【0167】

本開示の送信方法は、データ信号及び復調用参照信号（DMRS）に対し、複数のサブフレームに渡ってシンボル単位で繰り返しマッピングするためのレピティションを行い、複数のサブフレームにおいて、レピティションされたDMRSを、上りリンクの受信品質の測定に用いられるサウンディング参照信号（SRS）がマッピングされるリソースの候補であるSRSリソース候補に対応するシンボル以外のシンボルにマッピングし、複数のサブフレームで、DMRS及びデータ信号を含む上りリンク信号を送信する。

【0168】

本開示の一態様は、移動通信システムに有用である。

【符号の説明】

【0169】

１００ 基地局
２００ 端末
１０１，２０６ 制御部
１０２ 制御信号生成部
１０３，２０７ 符号化部
１０４，２０８ 変調部
１０５，２１３ 信号割当部
１０６，２１４ IFFT部
１０７，２１５ CP付加部
１０８，２１６ 送信部
１０９，２０１ アンテナ
１１０，２０２ 受信部
１１１，２０３ CP除去部
１１２，２０４ FFT部
１１３ 合成部
１１４ デマッピング部
１１５ チャネル推定部
１１６ 等化部
１１７ 復調部
１１８ 復号部
１１９ 判定部
２０５ 制御信号抽出部
２０９ DMRS生成部
２１０ 多重部
２１１ DFT部
２１２ レピティション部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】