【文献】
LG Electronics,sPUCCH for HARQ-ACK in shortened TTI[online], 3GPP TSG-RAN WG1#86b R1-1609216,インターネット<URL:http://www.3gpp.org/ftp/tsg_ran/WG1_RL1/TSGR1_86b/Docs/R1-1609216.zip>,2016年10月01日
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本発明の各実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【0013】
(実施の形態1)
実施の形態1に係る無線通信システムは、少なくとも、
図1に示す無線基地局10、及び、
図2に示すユーザ端末20を備える。ユーザ端末20は、無線基地局10に接続(アクセス)している。無線基地局10は、ユーザ端末20に対して、DLデータ信号(例えば、PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)又は下りリンクデータチャネルと呼ばれることもある)を送信する。ユーザ端末20は、DLデータ信号に対するACK/NACKを無線基地局10へ通知する。
【0014】
また、無線基地局10及びユーザ端末20は、例えば、1シンボルで構成されるsTTIを用いる。なお、sTTI(又はTTI)長が1シンボルである無線通信システムに限定されない。本発明は、ユーザ端末20が1シンボルを用いて送信信号を送信する無線通信システムに対して適用してもよい。
【0015】
本実施の形態では、ACK及びNACKは、ACK/NACK用の周波数リソース(サブキャリア)の位置に対応付けられている。換言すると、ACK及びNACKには、異なる周波数リソースがそれぞれ対応付けられている。
【0016】
<無線基地局>
図1は、実施の形態1に係る無線基地局の全体構成の一例を示す図である。
図1に示す無線基地局10は、符号化部101と、変調部102と、再送制御部103と、送信部104と、アンテナ105と、受信部106と、受信電力測定部107と、ACK/NACK判定部108とを含む構成を採る。
【0017】
符号化部101は、下りリンクデータ(DLデータ信号)を符号化し、符号化後のDLデータ信号を変調部102に出力する。
【0018】
変調部102は、符号化部101から入力されるDLデータ信号を変調し、変調後のDLデータ信号を再送制御部103に出力する。
【0019】
再送制御部103は、ACK/NACK判定部108から入力される判定結果(ACK又はNACK)に基づいて、DLデータ信号の再送制御を行う。具体的には、再送制御部103は、初回送信時には、変調部102から入力されるDLデータ信号(新規データ)を送信部104に出力するとともに、当該DLデータ信号を保持する。再送制御部103は、判定結果がNACKの場合、保持しているDLデータ信号(再送データ)のうち、当該NACKに対応する再送データを送信部104に出力する。また、再送制御部103は、判定結果がACKの場合には、当該ACKに対応する再送データを破棄する。
【0020】
送信部104は、再送制御部103から入力されるDLデータ信号(ベースバンド信号)に対して、アップコンバート、増幅等の送信処理を行い、送信処理後のDLデータ信号(無線周波数信号)をアンテナ105から送信する。
【0021】
受信部106は、アンテナ105において受信された信号(無線周波数信号)に対して、増幅、ダウンコンバート等の受信処理を行って、受信処理後の信号(ベースバンド信号)を受信電力測定部107に出力する。
【0022】
受信電力測定部107には、制御情報が入力される。制御情報には、例えば、各ユーザ端末20に対して割り当てられたACK/NACK用のリソース(例えば、PRB(Physical Resource Block)、リソースユニット、リソースブロックペア等とも呼ばれる)を示すリソース割当情報、PRB内のサブキャリアとACK/NACKとの対応付けに関する情報等が含まれる。
【0023】
受信電力測定部107は、ACK/NACKが割り当てられるPRB内のサブキャリア毎の受信電力を測定し、測定した受信電力を示す情報をACK/NACK判定部108に出力する。
【0024】
ACK/NACK判定部108は、受信電力測定部107から入力されるサブキャリア毎の受信電力に基づいて、PRB内において信号が観測されたサブキャリア(例えば、受信電力が閾値以上のサブキャリア)を特定する。そして、ACK/NACK判定部108は、信号が観測されたサブキャリアの位置(又はサブキャリア番号)に基づいて、ユーザ端末20からACK又はNACKの何れが通知されたかを判定する。ACK/NACK判定部108は、判定結果(ACK又はNACK)を再送制御部103に出力する。なお、ACK/NACK判定部108におけるACK/NACK判定処理の詳細については後述する。
【0025】
<ユーザ端末>
図2は、実施の形態1に係るユーザ端末の全体構成の一例を示す図である。
図2に示すユーザ端末20は、アンテナ201と、受信部202と、復調部203と、復号部204と、誤り検出部205と、送信信号生成部206と、マッピング部207と、送信部208とを含む構成を採る。
【0026】
受信部202は、アンテナ201において受信されたDLデータ信号(無線周波数信号)に対して、増幅、ダウンコンバート等の受信処理を行って、受信処理後のDLデータ信号(ベースバンド信号)を復調部203に出力する。
【0027】
復調部203は、受信部202から入力されるDLデータ信号を復調して、復調後のDLデータ信号を復号部204に出力する。
【0028】
復号部204は、復調部203から入力されるDLデータ信号を復号し、復号後のDLデータ信号を誤り検出部205に出力する。
【0029】
誤り検出部205は、復号部204から入力されるDLデータ信号に対して、例えば、CRC(Cyclic Redundancy Check)を用いた誤り検出処理を行い、誤りの有無を検出し、誤り検出結果であるACK(誤り無し)又はNACK(誤り有り)を生成する。誤り検出部205は、誤り検出結果をマッピング部207へ出力する。また、誤り検出部205は、誤りが無い場合、DLデータ信号を、例えば上位レイヤの処理部(図示せず)へ出力する。
【0030】
送信信号生成部206は、ACK/NACK用のリソース(PRB)を用いて送信する送信信号を生成する。この送信信号は、例えば、CAZAC(Constant Amplitude Zero Auto Correlation)系列等の送信信号系列でもよく、上りリンクデータ(ULデータ信号)、制御信号又はDMRS(Demodulation Reference Signal)でもよい。信号生成部206は、生成した送信信号をマッピング部207に出力する。
【0031】
マッピング部207には、制御情報が入力される。制御情報は、上位レイヤのシグナリング、又は、物理レイヤ制御チャネル(例えば、PDCCH(Physical Downlink Control Channel)又は下りリンク制御チャネルと呼ばれることもある)を用いてユーザ端末20に通知されてもよい。制御情報には、ユーザ端末20に対して割り当てられたACK/NACK用のリソース(例えば、PRB)を示すリソース割当情報、PRB内のサブキャリアとACK/NACKとの対応付けに関する情報等が含まれる。
【0032】
すなわち、マッピング部207は、制御情報に基づいて、ACK送信時に送信信号をマッピングするサブキャリア、及び、NACK送信時に送信信号をマッピングするサブキャリアを特定する。
【0033】
そして、マッピング部207は、誤り検出部205から入力される誤り判定結果がACKの場合、ACKに対応付けられたサブキャリアに送信信号をマッピングし、誤り検出結果がNACKの場合、NACKに対応付けられたサブキャリアに送信信号をマッピングする。なお、マッピング部207におけるマッピング処理の詳細については後述する。
【0034】
送信部208は、マッピング部207から入力される送信信号(ベースバンド信号)に対して、アップコンバート、増幅等の送信処理を行い、送信処理後の信号(無線周波数信号)をアンテナ201から送信する。
【0035】
<無線基地局及びユーザ端末の動作>
次に、ユーザ端末20におけるACK/NACKの通知方法及び無線基地局10におけるACK/NACKの判定方法について詳細に説明する。
【0036】
以下では、リソースの割り当て単位となるPRBは、
図3Aに示すように1シンボルと12サブキャリア(サブキャリア番号1〜12)とで定義される。なお、1PRBを構成するサブキャリア数及びサブキャリア番号は
図3Aに示す例(サブキャリア番号1〜12の12サブキャリア)に限定されない。
【0037】
ネットワーク(例えば、無線基地局10)からユーザ端末20に対して、ACK/NACK用のPRBの割り当てを示すリソース割当情報が物理レイヤ制御情報(例えば、PDCCH)を用いて通知される。ネットワークは、接続CC(Component Carrier)数、UEカテゴリ、MIMO(Multiple Input Multiple Output)のレイヤ数等のユーザ端末20に関する情報に基づいて、ユーザ端末20がACK/NACKの通知に必要なビット数を特定し、特定したビット数に応じたPRBを当該ユーザ端末20に割り当てる。例えば、ネットワークは、1PRBを用いて1ビットのACK/NACK(つまり、ACK又はNACK)が通知されることを想定して、ユーザ端末20にPRBを割り当ててもよい。
【0038】
なお、ユーザ端末20がACK/NACKの通知に必要なビット数を算出し、ACK/NACKの通知に必要なビット数に応じたPRB数をネットワークに要求してもよい。または、ユーザ端末20は、例えば、DLデータ信号のリソース割当情報を含む物理レイヤ制御情報(PDCCH)の送信に使用されたリソースに関連付けられたPRBを、当該DLデータ信号に対するACK/NACK用のリソースとして特定してもよい。
【0039】
また、ACK/NACKのリソース割当では、時間方向又は周波数方向にPRBが複数個指示されてもよい。
図3Aは、1PRBの割り当て例を示し、
図3B、
図3C、
図3Dは、2PRBの割り当て例を示す。具体的には、
図3Bでは、周波数方向に連続して2PRBが割り当てられ、
図3Cでは、時間方向に連続して2PRBが割り当てられ、
図3Dでは、時間・周波数方向に2PRBがホッピングして割り当てられている。
【0040】
ユーザ端末20は、割り当てられたPRBを用いて、ACK/NACKを無線基地局10へ通知する。例えば、ユーザ端末20は、
図3A〜
図3Dに示す各PRBにおいて、1ビットのACK/NACK(つまり、ACK又はNACK)をそれぞれ通知する。
【0041】
次に、ACK/NACKの通知における、ユーザ端末20(マッピング部207)による各PRB内における送信信号のマッピング方法について説明する。
図4A及び
図4Bは、実施の形態1に係るマッピング例を示す。
【0042】
図4Aは、ACK送信時の信号のマッピングを示し、
図4Bは、NACK送信時の信号のマッピングを示す。具体的には、
図4Aに示すように、ACK送信時には、ユーザ端末20は、奇数番号1,3,5,7,9,11のサブキャリアに送信信号をマッピングする。また、
図4Bに示すように、NACK送信時には、ユーザ端末20は、偶数番号2,4,6,8,10,12のサブキャリアに送信信号をマッピングする。
【0043】
すなわち、
図4A及び
図4Bに示すように、ACKは、奇数番号1,3,5,7,9,11の6個のサブキャリアと対応付けられ、NACKは、偶数番号2,4,6,8,10,12の6個のサブキャリアと対応付けられている。
【0044】
ここで、ACKに対応付けられたサブキャリアとNACKに対応付けられたサブキャリアとは互いに異なる。すなわち、ユーザ端末20は、ACK/NACKに対して互いに異なるサブキャリア位置(サブキャリア番号)を対応付けることにより、送信信号がマッピングされたサブキャリア位置によってACK/NACKを通知する。
【0045】
このように、ユーザ端末20は、各PRB内のサブキャリアの位置を用いて、1シンボルでACK/NACKを通知できる。
【0046】
一方、無線基地局10(受信電力測定部107)は、受信信号に対して、各サブキャリアの受信電力を測定する。また、無線基地局10(ACK/NACK判定部108)は、受信電力に基づいて、信号が観測されたサブキャリアを特定する。そして、無線基地局10(ACK/NACK判定部108)は、信号が観測されたサブキャリアの位置に基づいて、ユーザ端末20から通知されたACK/NACKを判定する。具体的には、無線基地局10は、
図4Aに示すように奇数番号のサブキャリアにおいて信号が観測された場合、ACKが通知されたと判定し、偶数番号のサブキャリアにおいて信号が観測された場合、NACKが通知されたと判定する。
【0047】
なお、
図4A及び
図4Bでは、ACKと奇数番号のサブキャリアとが対応付けられ、NACKと偶数番号のサブキャリアとが対応付けられる場合について説明した。しかし、ACKに対応付けられる周波数リソース(サブキャリア)は、PRBを構成する複数のサブキャリアのうち、奇数番目又は偶数番目の一方のサブキャリアとし、NACKに対応付けられる周波数リソース(サブキャリア)は、PRBを構成する複数のサブキャリアのうち、奇数番目又は偶数番目の他方のサブキャリアとすればよい。
【0048】
図5は、ACK/NACKの通知例を示す。
【0049】
図5では、ユーザ端末20に対してACK/NACK用に周波数方向に3PRBが割り当てられている。また、ユーザ端末20に対して、
図4A及び
図4Bに示すACK/NACKと各PRB内のサブキャリアとの対応付けに関する情報が通知されている。また、ユーザ端末20は、DLデータ信号に対する誤り検出結果として、ACK、NACK、ACKの3ビットのACK/NACKを生成している。
【0050】
複数のPRBが割り当てられる場合、ユーザ端末20は、所定の順序で3ビットのACK/NACKを複数のPRBにそれぞれ割り振る。例えば、所定の順序として、周波数方向又は時間方向においてインデックス(例えば、PRB番号)の小さい順、または、大きい順でもよい。
【0051】
図5に示す例では、ユーザ端末20は、PRB番号が小さい順、つまり、PRB#1、PRB#2、PRB#3の順に、ACK、NACK、ACKをそれぞれ通知する。具体的には、ユーザ端末20は、PRB#1ではACKに対応付けられた奇数番号1,3,5,7,9,11のサブキャリアに送信信号をマッピングし、PRB#2ではNACKに対応付けられた偶数番号2,4,6,8,10,12のサブキャリアに送信信号をマッピングし、PRB#3ではACKに対応付けられた奇数番号1,3,5,7,9,11のサブキャリアに送信信号をマッピングする。
【0052】
また、
図5では、無線基地局10は、PRB#1,#3において奇数番号のサブキャリアにおいて信号が観測されるので、ACKが通知されたとそれぞれ判定し、PRB#2において偶数番号のサブキャリアにおいて信号が観測されるので、NACKが通知されたと判定する。
【0053】
このように、ユーザ端末20は、送信信号を送信する周波数リソース(サブキャリア)の位置と、ACK/NACKとの対応付けに従って、当該送信信号を周波数リソースにマッピングする。具体的には、ユーザ端末20が、ACKとNACKとで互いに異なる周波数リソース(サブキャリア)に送信信号をマッピングすることで、無線基地局10は、信号が観測されたサブキャリアの位置に応じてACK又はNACKの何れが通知されたかを判定できる。換言すると、ユーザ端末20は、サブキャリアの位置を用いて、ACK/NACKを暗黙的に通知する。
【0054】
ここで、ユーザ端末20がACK/NACKを通知するためには1シンボルのみ必要となる。すなわち、本実施の形態によれば、1シンボルを用いたACK/NACKの通知が可能となり、更なる低遅延化を図ることができる。
【0055】
また、本実施の形態によれば、ACK及びNACKの各々は、1つのPRB内のサブキャリア全体に渡って交互に均等に対応付けられる。すなわち、ACK/NACKの通知に用いられる送信信号は、周波数方向に分散してマッピングされるので、周波数ダイバーシチ効果を得ることができる。
【0056】
(実施の形態2)
ユーザ端末の移動によって生じるドップラ効果、又は、ユーザ端末が備える発振器において生じる位相雑音等に起因して、受信側(無線基地局)では、ユーザ端末が信号をマッピングした本来のサブキャリア位置からずれた位置で信号が観測される場合がある(周波数オフセット又は周波数シフトと呼ばれることもある)。
【0057】
本実施の形態では、周波数オフセットが生じる場合でも、受信側においてACK/NACKを正しく判定できる方法について説明する。
【0058】
実施の形態2に係る無線基地局及びユーザ端末は、実施の形態1に係る無線基地局10及びユーザ端末20と基本構成が共通するので、
図1及び
図2を用いて説明する。
【0059】
以下、実施の形態2に係るACK/NACKの通知方法について詳細に説明する。
【0060】
図6A及び
図6Bは、実施の形態2に係るマッピング例を示す。
【0061】
図6Aは、ACK送信時の信号のマッピングを示し、
図6Bは、NACK送信時の信号のマッピングを示す。
【0062】
具体的には、ACK/NACKの判定基準となるサブキャリアの基準値として、1PRB内のサブキャリアの中央値(又は中心サブキャリア)が設定される。
図6A及び
図6Bでは、サブキャリア番号6と7の境界が基準値となる。なお、基準値としては、例えば、
図6A及び
図6Bに示すACKに対応付けられたサブキャリアの最大のサブキャリア番号である6としてもよく、NACKに対応付けられたサブキャリアの最小のサブキャリア番号である7としてもよい。以下では、サブキャリア番号6を基準値とする。
【0063】
また、サブキャリア番号の基準値は、ネットワーク(例えば、無線基地局10)からユーザ端末20へ予め通知される。例えば、基準値は、上位レイヤのシグナリングを用いて通知されてもよく、物理レイヤ制御チャネル(例えば、PDCCH)を用いて通知されてもよく、セル情報等の報知情報(ブロードキャスト情報)として通知されてもよい。また、サブキャリア番号の基準値は、1つの整数値で与えられてもよい。
【0064】
図6Aに示すように、ACKに対応付けられたサブキャリアは、PRBを構成する複数のサブキャリアのうち、基準値以下のサブキャリア番号1〜6のサブキャリアである。つまり、ACK送信時には、ユーザ端末20は、サブキャリア番号1〜6のサブキャリアに送信信号をマッピングする。一方、
図6Bに示すように、NACKに対応付けられたサブキャリアは、PRBを構成する複数のサブキャリアのうち、基準値より大きいサブキャリア番号7〜12のサブキャリアである。つまり、NACK送信時には、ユーザ端末20は、サブキャリア番号7〜12のサブキャリアに送信信号をマッピングする。
【0065】
ここで、ACKに対応付けられたサブキャリアとNACKに対応付けられたサブキャリアとは互いに異なる。すなわち、ユーザ端末20は、ACK/NACKに対して互いに異なるサブキャリア位置(サブキャリア番号)を対応付けることにより、送信信号がマッピングされたサブキャリア位置によってACK/NACKを通知する。
【0066】
このように、ユーザ端末20は、実施の形態1と同様、各PRB内のサブキャリアの位置を用いて、1シンボルを用いてACK/NACKを通知できる。
【0067】
一方、無線基地局10は、受信信号に対して、各サブキャリアの受信電力を測定する。例えば、
図6A及び
図6Bでは、無線基地局10は、ACKに対応付けられた基準値以下のサブキャリア番号1〜6のサブキャリア(以下、「ACK判定領域」と呼ぶ)の受信電力、及び、NACKに対応付けられた基準値より大きいサブキャリア番号7〜12のサブキャリア(以下、「NACK判定領域」と呼ぶ)の受信電力を測定する。そして、無線基地局10は、ACK判定領域の受信電力と、NACK判定領域の受信電力とを比較し、受信電力が大きい判定領域に対応するACK又はNACKがユーザ端末20から通知されたと判定する。
【0068】
この処理により、周波数オフセットが発生する場合でも、無線基地局10は、ACK又はNACKを正しく判定できる。
図7は、ユーザ端末20がACKを通知した場合に周波数オフセットが発生した際の受信信号を示す。
図7に示すように、ユーザ端末20では基準値以下のサブキャリア番号1〜6のサブキャリアにおいて送信信号が送信されたにもかかわらず、無線基地局10では、本来のサブキャリア位置(点線で示す位置)からずれた位置(実線で示す位置)において信号が観測される。
【0069】
この場合、
図7に示すように、無線基地局10では、基準値より大きいサブキャリアの一部(例えば、サブキャリア番号7のサブキャリア)において信号が観測されるものの、ACK判定領域(サブキャリア番号1〜6)の受信電力は、NACK判定領域(サブキャリア番号7〜12)の受信電力よりも大きくなる。換言すると、ACK判定領域において信号が観測されるサブキャリア数は、NACK判定領域において信号が観測されるサブキャリア数よりも多くなる。よって、無線基地局10は、
図7に示すように周波数オフセットが発生した場合でも、ユーザ端末20からACKが通知されたことを正しく判定できる。
【0070】
このように、本実施の形態では、PRBを構成する周波数リソースを、基準値を境界として、ACKに対応付けられた周波数リソースと、NACKに対応付けられる周波数リソースとに分ける。この処理により、周波数オフセットによってサブキャリア位置がずれた場合でも、無線基地局10は、ACK判定領域又はNACK判定領域の半数以上のサブキャリアに相当するサブキャリア位置のずれが生じなければ、周波数シフトによる影響を吸収して、ACK又はNACKを正しく判定できる。
【0071】
この処理により、本実施の形態によれば、ユーザ端末20が高速移動する環境又は高周波を利用する環境等の周波数オフセットが大きくなる場合でもビット誤り率の増加を防ぐことができる。
【0072】
なお、
図6A及び
図6Bでは、ACKと基準値以下のサブキャリア番号(つまり、基準となるサブキャリアを含む低周波数側)のサブキャリアとが対応付けられ、NACKと基準値より大きいサブキャリア番号(つまり、基準となるサブキャリアより高周波数側)のサブキャリアとが対応付けられる場合について説明した。しかし、ACKに対応付けられる周波数リソース(サブキャリア)は、PRBを構成する複数のサブキャリアのうち、基準となるサブキャリアを含む高周波数側又は低周波数側のサブキャリアとし、NACKに対応付けられた周波数リソース(サブキャリア)は、PRBを構成する複数のサブキャリアのうち、ACKに対応付けられたサブキャリア以外のサブキャリアとすればよい。
【0073】
<実施の形態2の変形例1>
図6A及び
図6Bでは、1PRB内のサブキャリアの中央値を基準値として設定する場合について示した。換言すると、
図6A及び
図6Bでは、ACK及びNACKにそれぞれ対応付けられたサブキャリア数を同数とした。しかし、ACK及びNACKにそれぞれ対応付けられたサブキャリア数は同数である場合に限定されない。ACK及びNACKにそれぞれ対応付けられたサブキャリア数に差をつけてもよい。
【0074】
図8A及び
図8Bは、実施の形態2の変形例1に係るマッピング例を示す。
【0075】
図8Aは、NACK送信時の送信信号のマッピングを示し、
図8Bは、ACK送信時の送信信号のマッピングを示す。具体的には、ユーザ端末20は、サブキャリア番号8と9との境界を基準値として設定する。なお、
図8A及び
図8Bでは、NACKに対応付けられたサブキャリアの最大のサブキャリア番号である8を基準値とする。
【0076】
図8A及び
図8Bに示すように、NACKは、基準値以下のサブキャリア番号1〜8の8個のサブキャリアに対応付けられ、ACKは、基準値より大きいサブキャリア番号9〜12の4個のサブキャリアに対応付けられる。つまり、ACKに対応付けられたサブキャリア数(4個)は、NACKに対応付けられたサブキャリア数(8個)よりも少ない。
【0077】
この場合、
図8Aに示すように、NACK送信時には、ユーザ端末20は、NACKに対応付けられた基準値以下のサブキャリア番号1〜8のサブキャリアに送信信号をマッピングする。一方、
図6Bに示すように、ACK送信時には、ユーザ端末20は、ACKに対応付けられた基準値より大きいサブキャリア番号9〜12のサブキャリアに送信信号をマッピングする。
【0078】
一方、無線基地局10は、受信信号に対して、各サブキャリアの受信電力を測定し、NACKに対応付けられた基準値以下のサブキャリア番号1〜8のサブキャリア(NACK判定領域)の受信電力と、ACKに対応付けられた基準値より大きいサブキャリア番号9〜12のサブキャリア(ACK判定領域)の受信電力とを比較する。そして、無線基地局10は、受信電力が大きい判定領域に対応するACK又はNACKがユーザ端末20から通知されたと判定する。
【0079】
ここで、
図9に示すように、ユーザ端末20がNACK(
図8Aを参照)を通知した場合に、周波数オフセットが大きくなり、無線基地局10において4サブキャリアずれて信号が観測される場合もある。この場合、無線基地局10は、上述したようにACK判定領域及びNACK判定領域の各々に対応するサブキャリアの受信電力を比較しても、ACK又はNACKの何れが通知されたかを判定することができない。
【0080】
この場合、無線基地局10は、PRB全体(12サブキャリア)において信号が観測されたサブキャリアの数に基づいて、ACK又はNACKの何れが通知されたかを判定する。具体的には、
図9では、無線基地局10は、PRB全体で信号が観測されたサブキャリア数が8個、つまり、NACKに対応付けられたサブキャリア数と同数であるので、ユーザ端末20からNACKが通知されたと判定できる。
【0081】
なお、実施の形態2の変形例1では、ACK及びNACKの各々に対応付けられるサブキャリア数に差がつくように基準値が設定される場合について説明した。しかし、例えば、無線基地局10及びユーザ端末20は、サブキャリアの位置によらずに、ACK/NACKとサブキャリアの個数とを対応付けて、ACK/NACKの通知を行ってもよい。
【0082】
<実施の形態2の変形例2>
実施の形態2の変形例2では、ACK及びNACKにそれぞれ対応するサブキャリア数に差をつけた場合の無線基地局10における他のACK/NACK判定方法について説明する。
【0083】
なお、ユーザ端末20がACK/NACKの通知のために送信信号をマッピングする方法は、実施の形態2の変形例1(
図8A及び
図8B)と同様であるので、その説明を省略する。
【0084】
具体的には、無線基地局10は、ACK判定領域及びNACK判定領域のうち、信号を観測したサブキャリア数が多い判定領域に対応するACK又はNACKがユーザ端末20から通知されたと判定する。
【0085】
図10は、ユーザ端末20がNACK(
図8Aを参照)を送信した場合に、ランダムな周波数オフセットが加わり、無線基地局10において、NACK及びACKの各々に対応するサブキャリアの双方において信号が観測された場合を示す。
【0086】
図10では、無線基地局10は、サブキャリア番号2,4,6,9,10の5個のサブキャリアにおいて信号を観測する。すなわち、NACK判定領域において信号が観測されたサブキャリア数が3個であり、ACK判定領域において信号が観測されたサブキャリア数が2個である。よって、無線基地局10は、ACK判定領域よりもNACK判定領域の方が信号が観測されたサブキャリア数が多いので、ユーザ端末20からNACKが通知されたと判定できる。
【0087】
以上、実施の形態2の変形例1,2について説明した。
【0088】
このように、実施の形態2の変形例1,2によれば、ACK及びNACKの各々に対応付けられるサブキャリア数に差をつけることにより、無線基地局10において信号が観測されるサブキャリア数がACKとNACKとで異なる。この構成により、無線基地局10は、信号が観測されるサブキャリア位置がずれる場合でも、信号が観測されるサブキャリア数に応じて、ACK又はNACKを正しく判定できる。
【0089】
ここで、無線基地局10がACKを誤ってNACKと判定した場合(以下、「ACK to NACK誤り」と呼ぶ)、HARQによる再送制御によって当該NACKに対応する再送データが送信される。一方、無線基地局10がNACKを誤ってACKと判定した場合(以下、「NACK to ACK誤り」と呼ぶ)、無線基地局10では、再送データが送信されず、誤ったデータ信号が上位レイヤに渡ってしまう。
【0090】
すなわち、ACK to NACK誤りでは、HARQによる再送制御を行うことにより再送回数が増えるものの誤り訂正が可能であるのに対して、NACK to ACK誤りでは、HARQによって再送制御(誤り訂正)が行われず、上位レイヤにおいて再送が必要と判断されるまで再送処理が行われないので伝送遅延が大きくなってしまう。
【0091】
よって、ACK to NACK誤りよりも、NACK to ACK誤りを回避することが好ましい。
【0092】
そこで、上記変形例1,2では、
図8A及び
図8Bに示すように、ACKに対応するサブキャリア数を、NACKに対応するサブキャリア数よりも少なく設定すればよい。この設定により、通信環境が劣悪であり、ユーザ端末20においてNACKに対応付けられたサブキャリアにおいて送信された信号の一部が、無線基地局10においてACK判定領域にずれて観測される場合でも、NACK判定領域において残りの大部分の信号が観測されやすくなる。よって、無線基地局10は、周波数オフセットが発生した場合でも、ユーザ端末20がNACKであると判定する確率が高くなる。この処理により、NACK to ACK誤り率を低下させることができ、伝送遅延の増加を防ぐことができる。
【0093】
また、本実施の形態において、サブキャリア番号の基準値は、固定の値でも、無線基地局10とユーザ端末20との間の通信環境(例えば、ユーザ端末20の移動速度、使用する周波数)に応じて変更される値でもよい。例えば、サブキャリア番号の基準値が通信環境に応じて変更される場合、発生し得る周波数オフセットの大きさに応じてACK及びNACKに対応付けられるサブキャリア数の差が調整される。例えば、周波数オフセットが大きいほど、ACK及びNACKに対応付けられるサブキャリア数の差が大きくなるように基準値が設定されてもよい。この設定により、無線基地局10では、周波数オフセットが生じてもACK/NACKを精度良く判定できる。
【0094】
(実施の形態3)
本実施の形態では、複数のユーザ端末からACK/NACKの通知のために送信信号が多重される場合について説明する。
【0095】
実施の形態3に係る無線基地局及びユーザ端末は、実施の形態1に係る無線基地局10及びユーザ端末20と基本構成が共通するので、
図1及び
図2を用いて説明する。
【0096】
以下、実施の形態3に係るACK/NACKの通知方法について詳細に説明する。
【0098】
なお、
図11A〜
図11Dでは、一例として、2つのユーザ端末20(UE1及びUE2)の送信信号が多重される場合について説明する。ただし、ACK/NACKを通知するための送信信号が多重されるユーザ端末20の数は3つ以上でもよい。
【0099】
また、
図11A〜
図11Dでは、実施の形態2の変形例1又は変形例2と同様にして、ACK及びNACKの各々に対応付けられたサブキャリア数に差をつける場合について説明する。ただし、実施の形態3は、実施の形態1(例えば、
図4A及び
図4Bを参照)又は実施の形態2(例えば、
図6A及び
図6Bを参照)のようにACK及びNACKの各々に対応するサブキャリア数が同数の場合にも適用してもよい。
【0100】
また、以下では、
図11A〜
図11Dにおいて、NACKに対応付けられたサブキャリアの最大のサブキャリア番号である8をサブキャリア番号の基準値とする。
【0101】
図11Aは、UE1におけるNACK送信時の信号のマッピングを示し、
図11Bは、UE1におけるACK送信時の信号のマッピングを示す。また、
図11Cは、UE2におけるNACK送信時の信号のマッピングを示し、
図11Dは、UE2におけるACK送信時の信号のマッピングを示す。
【0102】
すなわち、UE1は、NACK送信時には、NACKに対応付けられた基準値以下かつ奇数番号1,3,5,7のサブキャリアに送信信号をマッピングし、ACK送信時には、ACKに対応付けられた基準値より大きくかつ奇数番号9,11のサブキャリアに送信信号をマッピングする。一方、UE2は、NACK送信時には、NACKに対応付けられた基準値以下かつ偶数番号2,4,6,8のサブキャリアに送信信号をマッピングし、ACK送信時には、ACKに対応付けられた基準値より大きくかつ偶数番号10,12のサブキャリアに送信信号をマッピングする。
【0103】
ここで、PRB内の複数のサブキャリアにおいて、UE1及びUE2に対してACKに対応付けられたサブキャリアとNACKに対応付けられたサブキャリアとは互いに異なる。さらに、PRB内の複数のサブキャリアにおいて、UE1に対応付けられたサブキャリアとUE2に対応付けられたサブキャリアとは互い異なる。すなわち、ACKに対応付けられたサブキャリア(
図11B,Dではサブキャリア番号9〜12)及びNACKに対応付けられたサブキャリア(
図11A,Cではサブキャリア番号1〜8)の各々において、複数のユーザ端末20に対して異なるサブキャリアが対応付けられている。
【0104】
ユーザ端末20は、サブキャリア位置(サブキャリア番号)と複数のユーザ端末20とACK/NACKとを対応付けて、サブキャリア位置によって、各ユーザ端末20のACK/NACKを通知する。この処理により、ユーザ端末20は、複数のユーザ端末の送信信号が多重される場合でも、実施の形態1と同様、1シンボルを用いてACK/NACKを通知できる。
【0105】
一方、無線基地局10は、受信信号に対して、各サブキャリアの受信電力を測定する。そして、無線基地局10は、信号が観測されたサブキャリアの位置(奇数番号又は偶数番号)に基づいて、ACK/NACKを通知したユーザ端末20(UE1又はUE2)を特定する。また、無線基地局10は、NACK判定領域の受信電力と、ACK判定領域の受信電力とを比較し、受信電力が大きい判定領域に対応するACK又はNACKが、特定したユーザ端末20から通知されたと判定する。
【0106】
<リソース割当方法>
次に、ACK/NACKを通知するための送信信号が多重される複数のユーザ端末20に対するリソース割当方法について説明する。
【0107】
本実施の形態では、例えば、実施の形態1と同様にして、ユーザ端末20に対してリソースを割り当てられてもよい。ただし、UE多重に必要な各ユーザ端末20に対する情報(例えば、各ユーザ端末20に対応付けるサブキャリア番号(奇数番号又は偶数番号))は、上位レイヤのシグナリング又は物理レイヤ制御情報を用いて、UE個別情報としてユーザ端末20へ通知されてもよい。また、サブキャリア番号の基準値は、ユーザ端末20間で共通であるので、セル情報等を用いて、無線基地局10がカバーするセル全体に通知されてもよい。
【0108】
例えば、ユーザ端末20は、セル情報に基づいて、ACK/NACKを通知する際に送信信号をマッピングするためのサブキャリア番号の基準値を設定する。
【0109】
また、ユーザ端末20は、UE個別情報に基づいて、ACK/NACK用のPRBにおいて送信信号をマッピングするサブキャリア(偶数番号又は奇数番号)を特定する。例えば、送信信号をマッピングするサブキャリアに関する情報として、‘1’が通知された場合、ユーザ端末20は、奇数番号のサブキャリアを用いて、‘0’が通知された場合、ユーザ端末20は、偶数番号のサブキャリアを用いてもよい。なお、‘0’及び‘1’とACK及びNACKとの関係は逆でもよい。
【0110】
そして、ユーザ端末20は、基準値及び自機に設定されたサブキャリア番号に従って、通知するACK/NACKに対応付けられたサブキャリアにおいて送信信号を送信する。
【0111】
また、複数のPRBが割り当てられる場合、ユーザ端末20は、所定の順序で複数のビットのACK/NACKを複数のPRBにそれぞれ割り振ってもよい。例えば、所定の順序として、周波数方向又は時間方向においてインデックス(例えば、PRB番号)の小さい順、または、大きい順でもよい。
【0112】
<ユーザ端末20及び無線基地局10の動作>
次に、実施の形態3におけるユーザ端末20の送信動作、及び、無線基地局10の受信動作の具体例について説明する。
【0113】
以下では、
図11A〜
図11Dに示すようにサブキャリア番号の基準値を8とし、NACKがサブキャリア番号1〜8に対応付けられ、ACKがサブキャリア番号9〜12に対応付けられている。また、UE1が奇数番号のサブキャリアに対応付けられ、UE2が偶数番号のサブキャリアに対応付けられている。また、UE1及びUE2に対して、周波数方向に2PRB(PRB#1,#2)が割り当てられる。
【0114】
図12Aは、UE1における送信信号のマッピング例を示す。
図12Aでは、UE1は、ACK、NACKの2ビットのACK/NACKを通知する。具体的には、UE1は、PRB#1において、ACKに対応付けられた基準値より大きい奇数番号9,11のサブキャリアに送信信号をマッピングし、PRB#2において、NACKに対応付けられた基準値以下の奇数番号1,3,5,7のサブキャリアに送信信号をマッピングする。
【0115】
図12Bは、UE2における送信信号のマッピング例を示す。
図12Bでは、UE2は、ACK、ACKの2ビットのACK/NACKを通知する。具体的には、UE2は、PRB#1、PRB#2において、ACKに対応付けられた基準値より大きい偶数番号10,12のサブキャリアに送信信号をそれぞれマッピングする。
【0116】
一方、無線基地局10は、
図12A及び
図12Bに示す信号が多重された受信信号の受信電力を測定して、
図13に示すように、信号が観測されたサブキャリアを特定する。具体的には、
図13では、無線基地局10は、PRB#1において、ACK判定領域のサブキャリア番号9〜12の全てのサブキャリアにおいて信号を観測する。また、無線基地局10は、PRB#2において、NACK判定領域の奇数番号1,3,5,7のサブキャリア、及び、ACK判定領域の偶数番号10,12のサブキャリアにおいて信号を観測する。
【0117】
これより、無線基地局10は、UE1からACK,NACKが通知されたと判定し、UE2からACK,ACKが通知されたと判定する。
【0118】
<周波数オフセットが発生した場合の受信動作>
次に、実施の形態3における周波数オフセットが発生した場合における無線基地局10での受信例1,2について説明する。
【0119】
[受信例1(
図14)]
受信例1では、
図14に示すように、ACK判定領域の偶数番号のサブキャリアにおいて信号が観測されている。この場合、無線基地局10は、
図11A〜
図11Dに示す各ユーザ端末20のACK/NACKとサブキャリアとの対応付けに基づいて、UE2からACKが通知されたと判定する。
【0120】
一方、
図14に示すように、NACK判定領域では、信号が観測されたサブキャリアの位置(実線で示す位置)が本来の位置(点線で示す位置)とずれている。この場合、無線基地局10は、偶数番号のサブキャリアであるのか奇数番号のサブキャリアであるのか判定できない。ただし、無線基地局10は、UE2からACKが通知されたことを判定できたので、NACK判定領域において観測された他の信号がUE1からのNACKであると判定できる。
【0121】
このように、周波数オフセットにより一部のユーザ端末20のACK/NACKを単独で判定できない場合でも、無線基地局10は、一方のユーザ端末20のACK/NACK判定結果に基づいて、他方のユーザ端末20のACK/NACKを判定できる。
【0122】
図14において、無線基地局10は、UE1がNACKであり、UE2がACKであるという判定結果に基づいて、UE1に対してのみ再送データを送信してもよい。
【0123】
または、無線基地局10は、一部のユーザ端末20(UE1)のACK/NACK判定を単独で行えなかったことから、双方のユーザ端末20に対するACK/NACK判定の精度が悪いと想定して、つまり、UE2のACK判定も誤りである可能性があることを想定して、UE1及びUE2の双方に対して再送データを送信してもよい。つまり、無線基地局10は、UE1及びUE2の双方からNACKが通知されたと判定する。このように
図14において、無線基地局10が、UE2に対してACKであることを単独で判定できるものの、他のユーザ端末20の状況に応じてNACKであると判定することにより、ACK to NACK誤り率は増加するものの、NACK to ACK誤り率を低下させることが可能である。この処理により、上位レイヤでの再送の発生を防ぎ、伝送遅延が大きくなることを回避できる。
【0124】
[受信例2(
図15)]
受信例2では、
図15に示すように、無線基地局10は、ACK判定領域のサブキャリアにおいて2つのUE分の受信電力の信号を観測する。ただし、
図15に示すように、ACK判定領域において信号が観測されたサブキャリアの位置(実線で示す位置)が本来の位置(点線で示す位置)とずれ、無線基地局10は、偶数番号のサブキャリアであるのか奇数番号のサブキャリアであるのか判定できない。すなわち、無線基地局10は、信号が観測されたサブキャリアの位置に基づいて、UE1及びUE2の何れから送信された信号であるかを個別に判定することはできない。
【0125】
ただし、無線基地局10は、ACK判定領域において2つのUEに相当する信号が観測されたことから、UE1及びUE2の双方がACKを通知したと判定できる。
【0126】
このように、周波数オフセットにより各ユーザ端末20のACK/NACKを個別に判定できない場合でも、無線基地局10は、ACK判定領域又はNACK判定領域において測定される受信電力に基づいて複数のユーザ端末20のACK/NACKをまとめて判定できる。
【0127】
データの誤り率に依存するものの、一般に、NACKが送信される確率と比較して、ACKが送信される確率の方が高い。このため、複数のユーザ端末20からACKが同時に通知される状況は高頻度で発生する。これに対して、
図15に示すように、無線基地局10は、周波数オフセットが発生しても、高頻度で発生する、複数のユーザ端末20のACKを正しく判定できるので、ACK/NACKの判定精度を向上させることができる。
【0128】
なお、
図15では、ACKの判定を一例として示した。しかし、無線基地局10は、NACKについても同様にして判定できる。
【0129】
以上、受信例1,2について説明した。
【0130】
このように、ユーザ端末20は、実施の形態1及び実施の形態2と同様、送信信号を送信する周波数リソース(サブキャリア)の位置と、ACK/NACKとを関連付けるとともに、ACK/NACKを通知するユーザ端末20と周波数リソースの位置とを関連付ける。この処理により、1シンボルのリソース内に複数のユーザ端末20の送信信号を多重できる。
【0131】
なお、本実施の形態では、
図11A〜
図11Dに示すように、基準値を境界としたサブキャリアとACK/NACKとが対応付けられ、サブキャリアの番号(偶数/奇数)とユーザ端末20とが対応付けられる場合について説明した。ただし、本実施の形態では、基準値を境界としたサブキャリアとユーザ端末20とが対応付けられ、サブキャリアの番号(偶数/奇数)とACK/NACKとが対応付けられてもよい。
【0132】
(実施の形態4)
本実施の形態では、複数のユーザ端末からACK/NACKを通知する際に送信される送信信号について説明する。
【0133】
実施の形態4に係る無線基地局及びユーザ端末は、実施の形態1に係る無線基地局10及びユーザ端末20と基本構成が共通するので、
図1及び
図2を用いて説明する。
【0134】
既存のLTEシステムでは、ACK/NACKの送信信号系列の系列長は12の整数倍に規定されている。これに対して、本実施の形態では、実施の形態1〜3で説明したように、PRB内のACK/NACKに対応付けられたサブキャリアの位置で送信信号が送信されるので、送信信号系列長は12未満の場合もある。
【0135】
以下では、一例として、系列長が1,2,3,…,(PRBのサブキャリア数(例えば、12))である送信信号系列又は当該送信信号系列の生成方法が仕様によって予め規定されていることを想定する。
【0136】
送信信号系列は、系列間の相互相関が小さく、CASAC系列に近似する系列であることが望ましい。例えば、ユーザ端末20(送信信号生成部206)は、素数長のZC(Zadoff-Chu)系列をサイクリック拡張することにより、所望の系列長の送信信号系列を生成してもよく、素数長のZC系列の一部を除くことにより、所望の系列長の送信信号系列を生成してもよい。
【0137】
また、ユーザ端末20は、CASAC系列に近似するCGS(Computer Generated Sequences)を送信信号系列として生成してもよい。
【0138】
また、ユーザ端末20は、系列長が素数の場合、ZC系列を生成し、系列長が素数以外である場合、CGSを生成してもよい。また、ユーザ端末20は、系列長が12の場合、既存のLTEシステムと同様の系列を生成してもよい。
【0139】
ユーザ端末20は、送信信号系列を生成する場合、ネットワーク(例えば、無線基地局10)から以下の情報を通知されてもよい。
(i)系列長
(ii)系列の位相回転量(巡回シフト量)
(iii)直交カバー符号(OCC:Orthogonal Cover Code)の割り当て
【0140】
ただし、系列長は通知されなくてもよい。ユーザ端末20は、実施の形態1〜3で説明した方法に基づいて、送信信号系列をマッピングするサブキャリア数を特定し、特定したサブキャリア数と同数の系列長を用いればよい。
【0141】
例えば、実施の形態3で説明した
図12Aでは、UE1は、PRB#1において2サブキャリアに送信信号系列をマッピングし、PRB#2において4サブキャリアに送信信号系列をマッピングする。そこで、UE1は、系列長2及び系列長4の送信信号系列を生成すればよい。または、UE1は、系列長6(=2+4)の送信信号系列を1つ生成してもよい。同様に、実施の形態3で説明した
図12Bでは、UE2は、PRB#1,#2の双方において2サブキャリアに送信信号系列をマッピングする。そこで、UE2は、系列長2の送信信号系列を2つ生成すればよい。または、UE2は、系列長4(=2+2)の送信信号系列を1つ生成してもよい。
【0142】
ユーザ端末20は、生成した送信信号系列に位相回転をかけ(巡回シフトし)、直交カバー符号をかけて送信信号を生成する。そして、ユーザ端末20は、実施の形態1〜3で説明したマッピング方法に基づいて、通知するACK/NACKに応じたサブキャリアに送信信号をマッピングして送信する。
【0143】
ユーザ端末20がこのようにして生成した送信信号系列を送信することにより、例えば、複数のユーザ端末20からACK/NACK通知のために送信される送信信号系列間の干渉を防ぐことができる。
【0144】
<実施の形態4の変形例>
上記実施の形態では、送信信号系列として、CAZAC系列をサブキャリアにマッピングする場合について説明した。しかし、ACK/NACKを通知する際にサブキャリアにマッピングする送信信号系列は、CAZAC系列に限定されない。例えば、ユーザ端末20は、ULデータ信号、制御信号等の他の情報を、符号化及び変調して送信信号系列を生成し、サブキャリアにマッピングしてもよい。
【0145】
図16A及び
図16Bは、ACK/NACKを通知する際にULデータ信号又は制御信号をサブキャリアにマッピングする場合のマッピング例を示す。
図16Aは、ACK送信時の信号のマッピングを示し、
図16Bは、NACK送信時の信号のマッピングを示す。
【0146】
図16A及び
図16Bに示すように、サブキャリアにULデータ信号又は制御信号をマッピングする場合、ユーザ端末20は、送信信号をマッピングするサブキャリアの一部にDMRSをマッピングしてもよい。この場合、無線基地局10は、一部のサブキャリアにマッピングされたDMRSを用いてチャネル推定を行い、チャネル推定結果に基づいて、他のサブキャリアにマッピングされたULデータ信号又は制御信号を復調及び復号する(図示せず)。DMRSが送信されることで、ユーザ端末20は、ULデータ信号又は制御信号をサブキャリアにマッピングして送信することができ、かつ、サブキャリア位置を用いてACK/NACKも通知できるので、使用する周波数リソース(サブキャリア)においてトータルで通知できるビット数を増大できる。
【0147】
また、ユーザ端末20は、ACK/NACKを符号化・変調した信号及びDMRSをサブキャリアにマッピングし、かつ、サブキャリア位置を用いてACK/NACKを通知してもよい。この処理により、ACK/NACKの情報を冗長化して送信することになるので、ACK/NACKのビット誤り率を改善できる。
【0148】
なお、DMRSの系列は上述したCAZAC系列(ZC系列又はCGS等)でもよい。
【0149】
また、送信信号系列として用いる制御信号によって送信される内容は、仕様で予め規定されてもよく、予め規定された複数の候補の中から、ネットワークからの通知に従って特定されてもよい。また、送信信号系列として用いる制御信号のビット数としては、当該制御信号によって送信される内容に対応するビット数が予め規定されてもよく、ネットワークから通知されてもよい。
【0150】
このように、ユーザ端末20は、ULデータ信号又は制御信号を無線基地局10へ送信しつつ、ACK/NACKを無線基地局10へ暗黙的に通知できる。すなわち、ACK/NACKを通知するためのサブキャリアにデータ信号又は制御信号をマッピングすることにより、リソース利用効率を向上させることができる。
【0151】
以上、本発明の各実施の形態について説明した。
【0152】
(他の実施の形態)
(1)上記実施の形態は、sTTI長が1シンボルである場合に限定されず、ユーザ端末20が1シンボルを用いてACK/NACKを通知する場合に適用してもよい。
【0153】
<適用例1>
例えば、sTTIが複数のシンボルで構成される場合に上記実施の形態を適用してもよい。例えば、sTTI長が3シンボルの場合、従来方法では、2シンボルを用いてPUCCHを送信できるが、残りの1シンボルにPUCCHを割り当てることができず、無駄になってしまう。
【0154】
これに対して、上記実施の形態では、sTTI長が3シンボルの場合でも、sTTI内の全てのシンボルにPUCCH(ACK/NACK)をそれぞれ割り当てることができる。つまり、上記実施の形態では、ユーザ端末20は、1シンボル単位でACK/NACKを通知できるので、ユーザ端末20に対してPUCCHを柔軟に割り当てることができる。
【0155】
<適用例2>
また、例えば、5Gでは、複数のシンボルで構成される1サブフレーム内において特定のシンボルにおいてDL制御チャネル(DL CCH)及びUL制御チャネル(UL CCH)を送信する構成が検討されている。例えば、
図17Aは、1サブフレーム内において、第1シンボルにおいてDLデータ信号の割当を含むDL CCHが送信され、最終シンボル(つまり、1シンボル)において、DL CCHによって割り当てられたDLデータに対するACK/NACKを含むUL CCHが送信される構成を示す。また、
図17Bは、1サブフレーム内において、第1シンボルにおいてULデータ信号の割当を含むDL CCHが送信され、最終シンボルにおいてUL CCHが送信される構成を示す。5Gでは、このような構成を用いて、データチャネルのDL(
図17A)とUL(
図17B)とをサブフレーム毎に切り替えるDynamic TDD(Time Division Duplex)を実現しつつ、制御チャネルとデータチャネルとの干渉を防ぐことができる。
【0156】
また、
図18Aに示すように、DL/UL制御チャネルを配置するシンボル数が多いほど(
図18AではDL/UL CCHがそれぞれ3シンボル)、オーバヘッドが増大してしまう。このため、
図18Bに示すようにDL/UL制御チャネルが配置されるシンボル数は、1シンボル等の小さい値に設定される可能性が高い。
【0157】
よって、
図17A,B又は
図18A,Bに示すようなサブフレーム構成では、ACK/NACKは、1シンボル又は少数のシンボルのUL CCHで送信される。これに対して、本実施の形態によれば、
図17A,B又は
図18A,Bに示すようなサブフレーム構成でも、ユーザ端末20は、1シンボルのULCCHにおいてACK/NACKを通知できる。
【0158】
(2)上記実施の形態に係る無線通信システムにおける信号波形は、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)でもよく、DFT−s−OFDM(Discrete Fourier Transform spread OFDM)でもよい。例えば、OFDMを用いる場合、ユーザ端末20(
図2)は、
図19Aに示すOFDM送信機の構成を備え、DFT−s−OFDMを用いる場合、ユーザ端末20(
図2)は、
図19Bに示すDFT−s−OFDM送信機の構成を備える。なお、
図19A及び
図19Bに示す「Subcarrier mapping」で表されるブロックは、ユーザ端末20のマッピング部207に対応する。また、
図19A及び
図19Bでは、実施の形態4で説明したように、サブキャリアにマッピングされる送信信号系列は、CAZAC系列でもよく、ULデータ信号(又は制御信号)でもよい。
【0159】
(3)上記実施の形態では、上りリンクでの情報(PUCCH)の送信について説明した。しかし、本発明は、下りリンクでの情報の送信に適用してもよい。この場合、本明細書におけるユーザ端末は無線基地局で読み替えてもよく、無線基地局はユーザ端末で読み替えてもよい。また、上述のユーザ端末20が有する機能を無線基地局10が有する構成としてもよい。
【0160】
また、本発明は、無線基地局とユーザ端末との間の通信に限定されず、例えば、複数のユーザ端末間(D2D:Device-to-Device)の通信に適用してもよい。この場合、上述の無線基地局10が有する機能をユーザ端末20が有する構成としてもよい。また、「上り」または「下り」などの文言は、「サイド」と読み替えられてもよい。例えば、上りチャネルは、サイドチャネルと読み替えられてもよい。
【0161】
(4)上記実施の形態では、周波数リソース(サブキャリア)の位置に応じてACK/NACKを1シンボルを用いて通知する場合について説明した。しかし、周波数リソースの位置に応じて1シンボルを用いて通知される情報はACK/NACKに限定されない。例えば、周波数リソースの位置に応じて1シンボルを用いて通知される情報の一例として、スケジューリング要求(SR: Scheduling Request)等が挙げられる。
【0162】
(5)上記実施の形態では、ACK/NACKが対応付けられる周波数リソースの単位としてサブキャリアを用いる場合について説明した。しかし、ACK/NACKが対応付けられる周波数リソースの単位は、サブキャリアに限定されず、例えば、PRB又は複数のRE (Resource Element)からなるREG (Resource Element Group)などの複数のサブキャリアで構成されるリソース単位でもよい。
【0163】
(6)
図4A,B、
図6A,B、
図8A,B、
図11A〜D、
図16A,Bに示すACK/NACKとサブキャリア位置(番号)との組み合わせは、ACKとNACKとが逆の場合でもよい。
【0164】
(ハードウェア構成)
なお、上記実施の形態の説明に用いたブロック図は、機能単位のブロックを示している。これらの機能ブロック(構成部)は、ハードウェア及び/又はソフトウェアの任意の組み合わせによって実現される。また、各機能ブロックの実現手段は特に限定されない。すなわち、各機能ブロックは、物理的及び/又は論理的に結合した1つの装置により実現されてもよいし、物理的及び/又は論理的に分離した2つ以上の装置を直接的及び/又は間接的に(例えば、有線及び/又は無線を用いて)接続し、これら複数の装置により実現されてもよい。
【0165】
例えば、本発明の一実施の形態における無線基地局10及びユーザ端末20などは、本発明の通信方法の処理を行うコンピュータとして機能してもよい。
図20は、本発明の一実施の形態に係る無線基地局10及びユーザ端末20のハードウェア構成の一例を示す図である。上述の無線基地局10及びユーザ端末20は、物理的には、プロセッサ1001、メモリ1002、ストレージ1003、通信装置1004、入力装置1005、出力装置1006、バス1007などを含むコンピュータ装置として構成されてもよい。
【0166】
なお、以下の説明では、「装置」という文言は、回路、デバイス、ユニットなどに読み替えることができる。無線基地局10及びユーザ端末20のハードウェア構成は、図に示した各装置を1つ又は複数含むように構成されてもよいし、一部の装置を含まずに構成されてもよい。
【0167】
無線基地局10及びユーザ端末20における各機能は、プロセッサ1001、メモリ1002などのハードウェア上に所定のソフトウェア(プログラム)を読み込ませることで、プロセッサ1001が演算を行い、通信装置1004による通信、又は、メモリ1002及びストレージ1003におけるデータの読み出し及び/又は書き込みを制御することで実現される。
【0168】
プロセッサ1001は、例えば、オペレーティングシステムを動作させてコンピュータ全体を制御する。プロセッサ1001は、周辺装置とのインターフェース、制御装置、演算装置、レジスタなどを含む中央処理装置(CPU:Central Processing Unit)で構成されてもよい。例えば、上述の符号化部101、変調部102、再送制御部103、受信電力測定部107、ACK/NACK判定部108、復調部203、復号部204、誤り検出部205、送信信号生成部206、マッピング部207などは、プロセッサ1001で実現されてもよい。
【0169】
また、プロセッサ1001は、プログラム(プログラムコード)、ソフトウェアモジュール又はデータを、ストレージ1003及び/又は通信装置1004からメモリ1002に読み出し、これらに従って各種の処理を実行する。プログラムとしては、上述の実施の形態で説明した動作の少なくとも一部をコンピュータに実行させるプログラムが用いられる。例えば、無線基地局10又はユーザ端末20を構成する少なくとも一部の機能ブロックは、メモリ1002に格納され、プロセッサ1001で動作する制御プログラムによって実現されてもよい。上述の各種処理は、1つのプロセッサ1001で実行される旨を説明してきたが、2以上のプロセッサ1001により同時又は逐次に実行されてもよい。プロセッサ1001は、1以上のチップで実装されてもよい。なお、プログラムは、電気通信回線を介してネットワークから送信されても良い。
【0170】
メモリ1002は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であり、例えば、ROM(Read Only Memory)、EPROM(Erasable Programmable ROM)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM)、RAM(Random Access Memory)などの少なくとも1つで構成されてもよい。メモリ1002は、レジスタ、キャッシュ、メインメモリ(主記憶装置)などと呼ばれてもよい。メモリ1002は、本発明の一実施の形態に係る無線通信方法を実施するために実行可能なプログラム(プログラムコード)、ソフトウェアモジュールなどを保存することができる。
【0171】
ストレージ1003は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であり、例えば、CD−ROM(Compact Disc ROM)などの光ディスク、ハードディスクドライブ、フレキシブルディスク、光磁気ディスク(例えば、コンパクトディスク、デジタル多用途ディスク、Blu−ray(登録商標)ディスク)、スマートカード、フラッシュメモリ(例えば、カード、スティック、キードライブ)、フロッピー(登録商標)ディスク、磁気ストリップなどの少なくとも1つで構成されてもよい。ストレージ1003は、補助記憶装置と呼ばれてもよい。上述の記憶媒体は、例えば、メモリ1002及び/又はストレージ1003を含むデータベース、サーバその他の適切な媒体であってもよい。
【0172】
通信装置1004は、有線及び/又は無線ネットワークを介してコンピュータ間の通信を行うためのハードウェア(送受信デバイス)であり、例えばネットワークデバイス、ネットワークコントローラ、ネットワークカード、通信モジュールなどともいう。例えば、上述のアンテナ105,201、送信部104,208、受信部106,202などは、通信装置1004で実現されてもよい。
【0173】
入力装置1005は、外部からの入力を受け付ける入力デバイス(例えば、キーボード、マウス、マイクロフォン、スイッチ、ボタン、センサなど)である。出力装置1006は、外部への出力を実施する出力デバイス(例えば、ディスプレイ、スピーカー、LEDランプなど)である。なお、入力装置1005及び出力装置1006は、一体となった構成(例えば、タッチパネル)であってもよい。
【0174】
また、プロセッサ1001及びメモリ1002などの各装置は、情報を通信するためのバス1007で接続される。バス1007は、単一のバスで構成されてもよいし、装置間で異なるバスで構成されてもよい。
【0175】
また、無線基地局10及びユーザ端末20は、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ(DSP:Digital Signal Processor)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、PLD(Programmable Logic Device)、FPGA(Field Programmable Gate Array)などのハードウェアを含んで構成されてもよく、当該ハードウェアにより、各機能ブロックの一部又は全てが実現されてもよい。例えば、プロセッサ1001は、これらのハードウェアの少なくとも1つで実装されてもよい。
【0176】
(情報の通知、シグナリング)
また、情報の通知は、本明細書で説明した態様/実施形態に限られず、他の方法で行われてもよい。例えば、情報の通知は、物理レイヤシグナリング(例えば、DCI(Downlink Control Information)、UCI(Uplink Control Information))、上位レイヤシグナリング(例えば、RRC(Radio Resource Control)シグナリング、MAC(Medium Access Control)シグナリング、報知情報(MIB(Master Information Block)、SIB(System Information Block)))、その他の信号又はこれらの組み合わせによって実施されてもよい。また、RRCシグナリングは、RRCメッセージと呼ばれてもよく、例えば、RRC接続セットアップ(RRC Connection Setup)メッセージ、RRC接続再構成(RRC Connection Reconfiguration)メッセージなどであってもよい。
【0177】
(適用システム)
本明細書で説明した各態様/実施形態は、LTE(Long Term Evolution)、LTE−A(LTE-Advanced)、SUPER 3G、IMT−Advanced、4G、5G、5G+(5G plus)、FRA(Future Radio Access)、W−CDMA(登録商標)、GSM(登録商標)、CDMA2000、UMB(Ultra Mobile Broadband)、IEEE 802.11(Wi−Fi)、IEEE 802.16(WiMAX)、IEEE 802.20、UWB(Ultra-WideBand)、Bluetooth(登録商標)、その他の適切なシステムを利用するシステム及び/又はこれらに基づいて拡張された次世代システムに適用されてもよい。
【0178】
(処理手順等)
本明細書で説明した各態様/実施形態の処理手順、シーケンス、フローチャートなどは、矛盾の無い限り、順序を入れ替えてもよい。例えば、本明細書で説明した方法については、例示的な順序で様々なステップの要素を提示しており、提示した特定の順序に限定されない。
【0179】
(基地局の動作)
本明細書において基地局によって行われるとした特定動作は、場合によってはその上位ノード(upper node)によって行われることもある。基地局を有する1つまたは複数のネットワークノード(network nodes)からなるネットワークにおいて、端末との通信のために行われる様々な動作は、基地局および/または基地局以外の他のネットワークノード(例えば、MME(Mobility Management Entity)またはS−GW(Serving Gateway)などが考えられるが、これらに限られない)によって行われ得ることは明らかである。上記において基地局以外の他のネットワークノードが1つである場合を例示したが、複数の他のネットワークノードの組み合わせ(例えば、MMEおよびS−GW)であってもよい。
【0180】
(入出力の方向)
情報及び信号等は、上位レイヤ(または下位レイヤ)から下位レイヤ(または上位レイヤ)へ出力され得る。複数のネットワークノードを介して入出力されてもよい。
【0181】
(入出力された情報等の扱い)
入出力された情報等は特定の場所(例えば、メモリ)に保存されてもよいし、管理テーブルで管理してもよい。入出力される情報等は、上書き、更新、または追記され得る。出力された情報等は削除されてもよい。入力された情報等は他の装置へ送信されてもよい。
【0182】
(判定方法)
判定は、1ビットで表される値(0か1か)によって行われてもよいし、真偽値(Boolean:trueまたはfalse)によって行われてもよいし、数値の比較(例えば、所定の値との比較)によって行われてもよい。
【0183】
(ソフトウェア)
ソフトウェアは、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコード、ハードウェア記述言語と呼ばれるか、他の名称で呼ばれるかを問わず、命令、命令セット、コード、コードセグメント、プログラムコード、プログラム、サブプログラム、ソフトウェアモジュール、アプリケーション、ソフトウェアアプリケーション、ソフトウェアパッケージ、ルーチン、サブルーチン、オブジェクト、実行可能ファイル、実行スレッド、手順、機能などを意味するよう広く解釈されるべきである。
【0184】
また、ソフトウェア、命令などは、伝送媒体を介して送受信されてもよい。例えば、ソフトウェアが、同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア及びデジタル加入者回線(DSL)などの有線技術及び/又は赤外線、無線及びマイクロ波などの無線技術を使用してウェブサイト、サーバ、又は他のリモートソースから送信される場合、これらの有線技術及び/又は無線技術は、伝送媒体の定義内に含まれる。
【0185】
(情報、信号)
本明細書で説明した情報、信号などは、様々な異なる技術のいずれかを使用して表されてもよい。例えば、上記の説明全体に渡って言及され得るデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、チップなどは、電圧、電流、電磁波、磁界若しくは磁性粒子、光場若しくは光子、又はこれらの任意の組み合わせによって表されてもよい。
【0186】
なお、本明細書で説明した用語及び/又は本明細書の理解に必要な用語については、同一の又は類似する意味を有する用語と置き換えてもよい。例えば、チャネル及び/又はシンボルは信号(シグナル)であってもよい。また、信号はメッセージであってもよい。また、コンポーネントキャリア(CC)は、キャリア周波数、セルなどと呼ばれてもよい。
【0187】
(システム、ネットワーク)
本明細書で使用する「システム」および「ネットワーク」という用語は、互換的に使用される。
【0188】
(パラメータ、チャネルの名称)
また、本明細書で説明した情報、パラメータなどは、絶対値で表されてもよいし、所定の値からの相対値で表されてもよいし、対応する別の情報で表されてもよい。例えば、無線リソースはインデックスで指示されるものであってもよい。
【0189】
上述したパラメータに使用する名称はいかなる点においても限定的なものではない。さらに、これらのパラメータを使用する数式等は、本明細書で明示的に開示したものと異なる場合もある。様々なチャネル(例えば、PUCCH、PDCCHなど)及び情報要素(例えば、TPCなど)は、あらゆる好適な名称によって識別できるので、これらの様々なチャネル及び情報要素に割り当てている様々な名称は、いかなる点においても限定的なものではない。
【0190】
(基地局)
基地局は、1つまたは複数(例えば、3つ)の(セクタとも呼ばれる)セルを収容することができる。基地局が複数のセルを収容する場合、基地局のカバレッジエリア全体は複数のより小さいエリアに区分でき、各々のより小さいエリアは、基地局サブシステム(例えば、屋内用の小型基地局RRH:Remote Radio Head)によって通信サービスを提供することもできる。「セル」または「セクタ」という用語は、このカバレッジにおいて通信サービスを行う基地局、および/または基地局サブシステムのカバレッジエリアの一部または全体を指す。さらに、「基地局」、「eNB」、「セル」、および「セクタ」という用語は、本明細書では互換的に使用され得る。基地局は、固定局(fixed station)、NodeB、eNodeB(eNB)、アクセスポイント(access point)、フェムトセル、スモールセルなどの用語で呼ばれる場合もある。
【0191】
(端末)
端末は、当業者によって、移動局、加入者局、モバイルユニット、加入者ユニット、ワイヤレスユニット、リモートユニット、モバイルデバイス、ワイヤレスデバイス、ワイヤレス通信デバイス、リモートデバイス、モバイル加入者局、アクセス端末、モバイル端末、ワイヤレス端末、リモート端末、ハンドセット、ユーザエージェント、モバイルクライアント、クライアント、UE(User Equipment)、またはいくつかの他の適切な用語で呼ばれる場合もある。
【0192】
(用語の意味、解釈)
本明細書で使用する「判断(determining)」、「決定(determining)」という用語は、多種多様な動作を包含する場合がある。「判断」、「決定」は、例えば、判定(judging)、計算(calculating)、算出(computing)、処理(processing)、導出(deriving)、調査(investigating)、探索(looking up)(例えば、テーブル、データベースまたは別のデータ構造での探索)、確認(ascertaining)した事を「判断」「決定」したとみなす事などを含み得る。また、「判断」、「決定」は、受信(receiving)(例えば、情報を受信すること)、送信(transmitting)(例えば、情報を送信すること)、入力(input)、出力(output)、アクセス(accessing)(例えば、メモリ中のデータにアクセスすること)した事を「判断」「決定」したとみなす事などを含み得る。また、「判断」、「決定」は、解決(resolving)、選択(selecting)、選定(choosing)、確立(establishing)、比較(comparing)などした事を「判断」「決定」したとみなす事を含み得る。つまり、「判断」「決定」は、何らかの動作を「判断」「決定」したとみなす事を含み得る。
【0193】
「接続された(connected)」、「結合された(coupled)」という用語、又はこれらのあらゆる変形は、2又はそれ以上の要素間の直接的又は間接的なあらゆる接続又は結合を意味し、互いに「接続」又は「結合」された2つの要素間に1又はそれ以上の中間要素が存在することを含むことができる。要素間の結合又は接続は、物理的なものであっても、論理的なものであっても、或いはこれらの組み合わせであってもよい。本明細書で使用する場合、2つの要素は、1又はそれ以上の電線、ケーブル及び/又はプリント電気接続を使用することにより、並びにいくつかの非限定的かつ非包括的な例として、無線周波数領域、マイクロ波領域及び光(可視及び不可視の両方)領域の波長を有する電磁エネルギーなどの電磁エネルギーを使用することにより、互いに「接続」又は「結合」されると考えることができる。
【0194】
参照信号は、RS(Reference Signal)と略称することもでき、適用される標準によってパイロット(Pilot)と呼ばれてもよい。
【0195】
本明細書で使用する「に基づいて」という記載は、別段に明記されていない限り、「のみに基づいて」を意味しない。言い換えれば、「に基づいて」という記載は、「のみに基づいて」と「に少なくとも基づいて」の両方を意味する。
【0196】
本明細書で使用する「第1の」、「第2の」などの呼称を使用した要素へのいかなる参照も、それらの要素の量または順序を全般的に限定するものではない。これらの呼称は、2つ以上の要素間を区別する便利な方法として本明細書で使用され得る。したがって、第1および第2の要素への参照は、2つの要素のみがそこで採用され得ること、または何らかの形で第1の要素が第2の要素に先行しなければならないことを意味しない。
【0197】
上記の各装置の構成における「部」を、「手段」、「回路」、「デバイス」等に置き換えてもよい。
【0198】
「含む(including)」、「含んでいる(comprising)」、およびそれらの変形が、本明細書あるいは請求の範囲で使用されている限り、これら用語は、用語「備える」と同様に、包括的であることが意図される。さらに、本明細書あるいは請求の範囲において使用されている用語「または(or)」は、排他的論理和ではないことが意図される。
【0199】
無線フレームは時間領域において1つまたは複数のフレームで構成されてもよい。時間領域において1つまたは複数の各フレームはサブフレームと呼ばれてもよい。サブフレームは更に時間領域において1つまたは複数のスロットで構成されてもよい。スロットはさらに時間領域において1つまたは複数のシンボル(OFDMシンボル、SC-FDMAシンボル等)で構成されてもよい。
【0200】
無線フレーム、サブフレーム、スロット、およびシンボルは、いずれも信号を伝送する際の時間単位を表す。無線フレーム、サブフレーム、スロット、およびシンボルは、それぞれに対応する別の呼び方であってもよい。
【0201】
例えば、LTEシステムでは、基地局が各移動局に無線リソース(各移動局において使用することが可能な周波数帯域幅又は送信電力等)を割り当てるスケジューリングを行う。スケジューリングの最小時間単位をTTI(Transmission Time Interval)と呼んでもよい。例えば、1サブフレームをTTIと呼んでもよいし、複数の連続したサブフレームをTTIと呼んでもよいし、1スロットをTTIと呼んでもよい。
【0202】
リソースブロック(RB)は、時間領域および周波数領域のリソース割当単位であり、周波数領域では1つまたは複数個の連続した副搬送波(subcarrier)を含んでもよい。また、リソースブロックの時間領域では、1つまたは複数個のシンボルを含んでもよく、1スロット、1サブフレーム、または1TTIの長さであってもよい。1TTI、1サブフレームは、それぞれ1つまたは複数のリソースブロックで構成されてもよい。
【0203】
上述した無線フレームの構造は例示に過ぎず、無線フレームに含まれるサブフレームの数、サブフレームに含まれるスロットの数、スロットに含まれるシンボルおよびリソースブロックの数、および、リソースブロックに含まれるサブキャリアの数は様々に変更することができる。
【0204】
本開示の全体において、例えば、英語でのa, an, 及びtheのように、翻訳により冠詞が追加された場合、これらの冠詞は、文脈から明らかにそうではないことが示されていなければ、複数のものを含むものとする。
【0205】
(態様のバリエーション等)
本明細書で説明した各態様/実施形態は単独で用いてもよいし、組み合わせて用いてもよいし、実行に伴って切り替えて用いてもよい。また、所定の情報の通知(例えば、「Xであること」の通知)は、明示的に行うものに限られず、暗黙的(例えば、当該所定の情報の通知を行わない)ことによって行われてもよい。
【0206】
以上、本発明について詳細に説明したが、当業者にとっては、本発明が本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではないということは明らかである。本発明は、請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。したがって、本明細書の記載は、例示説明を目的とするものであり、本発明に対して何ら制限的な意味を有するものではない。
【0207】
本特許出願は2016年10月13日に出願した日本国特許出願第2016−201883号に基づきその優先権を主張するものであり、日本国特許出願第2016−201883号の全内容を本願に援用する。