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1. (WO2018181283) 基地局装置、端末装置及び通信方法
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明 細 書

発明の名称 基地局装置、端末装置及び通信方法

技術分野

0001  

背景技術

0002   0003   0004   0005  

先行技術文献

非特許文献

0006  

発明の概要

発明が解決しようとする課題

0007   0008   0009  

課題を解決するための手段

0010   0011   0012   0013   0014   0015   0016   0017  

発明の効果

0018  

図面の簡単な説明

0019  

発明を実施するための形態

0020   0021   0022   0023   0024   0025   0026   0027   0028   0029   0030   0031   0032   0033   0034   0035   0036   0037   0038   0039   0040   0041   0042   0043   0044   0045   0046  

産業上の利用可能性

0047  

符号の説明

0048  

請求の範囲

1   2   3   4   5   6   7  

図面

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10  

明 細 書

発明の名称 : 基地局装置、端末装置及び通信方法

技術分野

[0001]
 本発明は、基地局装置、端末装置及び通信方法に関する。
 本願は、2017年3月31日に日本に出願された特願2017-070764号について優先権を主張し、その内容をここに援用する。

背景技術

[0002]
 近年のスマートフォンやタブレット端末等の普及により、高速無線伝送の要求が高まっている。標準化団体の1つである3GPP(The Third Generation Partnership Project)では、第5世代移動通信システム(5G)としてNR(New Radio)の検討を行っている。NRでは、高い周波数利用効率で大容量通信を行うeMBB(enhanced Mobile Broadband)と、多数端末を収容するmMTC(massive Machine Type Communication)と、高信頼な低遅延通信を実現するURLLC(Ultra-Reliable and Low Latency Communication)という3つのユースケースの要求条件を満たすように仕様化が行われている。
[0003]
 LTE(Long Term Evolution)のアップリンクでは、PAPRの低いDFT-S-OFDM(Discrete Fourier Transform Spread Orthogonal Frequency Division Multiplexing)が採用された。一方、NRでは、DFT-S-OFDMに加え、OFDM(CP-OFDMとも呼ばれる)を採用することが合意されている。このため、同一セル内にDFT-S-OFDM(SC-FDMAとも呼ばれる)を使用する端末装置とCP-OFDMを使用する端末装置が共存することが考えられる。
[0004]
 CP-OFDMのメリットとしては、マルチパス(遅延波)に対する耐性が高く、MIMO(Multiple Input Multiple Output)伝送において良好な特性を得られることが挙げられる。また、DFT-S-OFDMは送信信号波形のPAPRが低いため、増幅器への負担を維持したまま、送信電力を増加させることができる。結果として、DFT-S-OFDMは、カバレッジを広くすることができる。
[0005]
 一方、複数の端末装置が同じ基地局装置と通信を行う方法として、様々なアクセス方式が考えられる。LTEで用いられているアクセス方式としては、FDMA(Frequency Division Multiple Access)、TDMA(Time Division Multiple Access)、SDMA(Space Division Multiple Access)等がある。なお、SDMAはMU-MIMO(Multi-User Multiple Input Multiple Output)とも呼ばれる。NRでは、CP-OFDMとDFT-S-OFDMの両方がサポートされるため、CP-OFDMとDFT-S-OFDMがSDMA、つまりMU-MIMOを形成することが考えられている(非特許文献1)。

先行技術文献

非特許文献

[0006]
非特許文献1 : Huawei, HiSilicon, “Discussion on UL MU-MIMO between CP-OFDM and DFT-S-OFDM for NR” R1-1700409, Jan. 2017.

発明の概要

発明が解決しようとする課題

[0007]
 CP-OFDMおよびDFT-S-OFDMを搭載する基地局装置は、データを復調するため、各端末装置と基地局装置の間の伝搬路を推定する必要がある。LTEのアップリンクでは、参照信号のみからなるOFDMシンボルを用意し、伝搬路推定を行っている。これはDFT-S-OFDMの場合、1OFDMシンボルの中にデータサブキャリアと参照信号サブキャリアを含む構成とすると、PAPRが増加し、DFT-S-OFDMのメリットが損なわれるためである。しかしながらCP-OFDMの場合、1OFDMシンボルを参照信号のみによって構成するのではなく、参照信号を周波数方向に離散的に配置し、参照信号を配置しないリソースエレメント(サブキャリア)にデータ信号を配置することが可能であり、LTEや無線LANでも採用されている。つまり、CP-OFDMとDFT-S-OFDMで、信号フォーマットを異ならせることが可能である。ここでリソースエレメントとは、参照信号や上りリンクデータ等の信号(変調シンボル)がマッピングされるリソースの最小単位である。
[0008]
 DFT-S-OFDMとCP-OFDMの信号フォーマットが異なる場合において、それぞれ独立にシステムを構成したり、使用周波数を分けたりすれば、問題なくシステムを運用することが可能である。しかしながら、DFT-S-OFDMとCP-OFDMの柔軟な切り替えができなるくなる等のデメリットが生じる。
[0009]
 本発明の一態様は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、DFT-S-OFDMおよびCP-OFDMをアップリンク伝送に用いる場合に、広いカバレッジや高い周波数理由効率を可能とする送信とする基地局装置、端末装置及びその通信方法を提供することにある。

課題を解決するための手段

[0010]
 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および端末の各構成は、次の通りである。
[0011]
 (1)上記課題を解決するために、本発明の一様態にかかる端末装置は、基地局装置と通信する端末装置であって、前記基地局装置から、MCSインデックスと上りリンクデータ送信のためのリソース割当情報を受信する受信部と、前記MCSインデックスに関連付けられる変調方式及びTBSインデックス並びに前記リソース割当情報に基づいて、前記上りリンクデータの変調方式及び符号化率を設定するMCS設定部と、第1の伝送方式及び第2の伝送方式のいずれかの伝送方式を設定する伝送方式設定部と、前記伝送方式に基づいて、参照信号及び上りリンクデータをOFDMシンボルにマッピングするリソースエレメントマッピング部と、を備え、前記リソースエレメントマッピング部は、前記第1の伝送方式が設定された場合、前記参照信号を、参照信号のみからなる第1のOFDMシンボルを形成するようにマッピングし、前記第2の伝送方式が設定された場合、前記参照信号を、少なくとも参照信号及び上りリンクデータを含む第2のOFDMシンボルを形成するようにマッピングし、前記MCS設定部は、前記伝送方式に基づいて、前記MCSインデックスと関連付けられるTBSインデックスを特定し、前記TBSインデックス及び前記リソース割当情報に基づいて、前記上りリンクデータがマッピングされるトランスポートブロックサイズを設定する。
[0012]
 (2)また、本発明の一様態にかかる端末装置では、前記伝送方式設定部は、前記伝送方式毎に、前記MCSインデックスと前記TBSインデックスとの関連付けを示すテーブルを備え、MCS設定部は、伝送方式設定部によって設定された伝送方式によって選択されたテーブルに基づいて、前記TBSインデックスを特定する。
[0013]
 (3)また、本発明の一様態にかかる端末装置では、前記OFDMシンボルは、複数のリソースエレメントから構成され、前記リソースエレメントは、参照信号及び上りリンクデータがマッピングされるリソースの最小単位であり、前記第1のOFDMシンボルにおける前記参照信号がマッピングされるリソースエレメントの間隔は、前記第2のOFDMシンボルにおける前記参照信号がマッピングされるリソースエレメントの間隔と同一である。
[0014]
 (4)上記課題を解決するために、本発明の一様態にかかる端末装置では、前記第1のOFDMシンボルは、複数のリソースエレメントから構成され、前記リソースエレメントは、参照信号及び上りリンクデータがマッピングされるリソースの最小単位であり、前記第1のOFDMシンボルは、前記リソース割当情報によって割り当てられた周波数全てに、前記参照信号が含まれる。
[0015]
 (5)本発明の一様態にかかる端末装置では、前記第1のOFDMシンボルにおいて割り当てられた参照信号は、前記参照信号が割り当てられた同一のリソースエレメントにおいて、前記第2のOFDMシンボルにおいて割てられた参照信号と直交する。
[0016]
 (6)また、本発明の一様態にかかる端末装置では、前記第1の伝送方式は、DFT-S-OFDMであり、前記第2の伝送方式は、OFDMである。
[0017]
 (7)また、本発明の一様態にかかる端末装置の通信方法は、基地局装置と通信する端末装置の通信方法であって、前記基地局装置から、MCSインデックスと上りリンクデータ送信のためのリソース割当情報を受信する受信ステップと、前記MCSインデックスに関連付けられる変調方式及びTBSインデックス並びに前記リソース割当情報に基づいて、前記上りリンクデータの変調方式及び符号化率を設定するMCS設定ステップと、第1の伝送方式及び第2の伝送方式のいずれかの伝送方式を設定する伝送方式設定ステップと、前記伝送方式に基づいて、参照信号及び上りリンクデータをOFDMシンボルにマッピングするリソースエレメントマッピングステップと、を有し、前記リソースエレメントマッピングステップは、前記第1の伝送方式が設定された場合、前記参照信号を、参照信号のみからなる第1のOFDMシンボルを形成するようにマッピングし、前記第2の伝送方式が設定された場合、前記参照信号を、少なくとも参照信号及び上りリンクデータを含む第2のOFDMシンボルを形成するようにマッピングし、前記MCS設定部は、前記伝送方式に基づいて、前記MCSインデックスと関連付けられるTBSインデックスを特定し、前記TBSインデックス及び前記リソース割当情報に基づいて、前記上りリンクデータがマッピングされるトランスポートブロックサイズを設定する。

発明の効果

[0018]
 本発明の一又は複数の態様によれば、伝送方式(信号波形)としてDFT-S-OFDMとCP-OFDMが存在する場合に、効率的な伝送を行うことが可能となる。

図面の簡単な説明

[0019]
[図1] 本実施形態に係る無線通信システムの構成を示す概略ブロック図である。
[図2] 本実施形態に係る端末装置の送信機構成例を示す図である。
[図3] 本実施形態に係るDFT-S-OFDMのサブフレーム構成例を示す図である。
[図4] 本実施形態に係るDFT-S-OFDMのサブフレーム構成例を示す図である。
[図5] 従来方式に係るMCSテーブルを示す図である。
[図6] 本実施形態に係るMCSテーブルを示す図である。
[図7] 本実施形態に係る基地局装置の受信機構成例を示す図である。
[図8] 本実施形態に係るDFT-S-OFDMのサブフレーム構成例を示す図である。
[図9] 本実施形態に係るDFT-S-OFDMとCP-OFDMの参照信号系列の一例を示す図である。
[図10] 本実施形態に係るDFT-S-OFDMのサブフレーム構成例を示す図である。

発明を実施するための形態

[0020]
端末装置は、ユーザ装置(User Equipment: UE)、移動局(Mobile Station: MS, Mobile Terminal: MT)、移動局装置、移動端末、加入者ユニット、加入者局、ワイヤレス端末、移動体デバイス、ノード、デバイス、遠隔局、遠隔端末、ワイヤレス通信デバイス、ワイヤレス通信装置、ユーザエージェント、アクセス端末などの移動型又は固定型のユーザ端機器を総称するものとする。基地局装置は、ノードB(NodeB)、強化ノードB(eNodeB)、基地局、アクセスポイント(Access Point: AP)などの端末と通信するネットワーク端の任意のノードを総称するものとする。なお、基地局装置は、RRH(Remote Radio Head、基地局装置より小型の屋外型の無線部を有する装置、Remote Radio Unit: RRUとも称す)(リモートアンテナ、分散アンテナとも呼称する。)を含むものとする。RRHは、基地局装置の特殊な形態とも言える。例えば、RRHは信号処理部のみを有し、他の基地局装置によってRRHで用いられるパラメータの設定、スケジューリングの決定などが行われる基地局装置と言うことができる。
[0021]
 以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
[第1の実施形態]
 図1は、本実施形態に係る無線通信システムの構成を示す概略ブロック図である。該システムは、基地局装置101、端末装置102-Aおよび端末装置102-Bから構成される。図1において、端末装置102-Aは、DFT-S-OFDM(SC-FDMA)等のPAPRの低い伝送方式(信号波形、ウェーブフォーム)を用いて送信を行い、端末装置102-BはOFDM(CP-OFDM)等のPAPRの高い伝送方式を用いて送信を行う。端末装置102-Aは、基地局装置101から下りリンク制御情報(DCI;Downlink Control Information)やRRC等の上位レイヤのシグナリングにより、DFT-S-OFDMを用いることが通知される。一方、端末装置102-Bは、基地局装置101からDCIやRRC等の上位レイヤのシグナリングにより、CP-OFDMを用いることが通知される。なお、端末装置102-A及び102-Bは、DFT-S-OFDM及びCP-OFDMの両方を搭載し、前記制御情報やシグナリングにより選択されるようにしてもよいし、端末装置毎に固定としてもよい。
[0022]
 図2は、本実施形態に係る端末装置102-A及び102-Bの送信機構成例を示す図である。なお、図2では、本発明の実施形態の説明に必要となるブロック(処理部)のみを示している。なお、図2の端末装置102-A、102-Bは、基地局装置101が送信する下りリンク信号(下りリンク制御情報、RRCシグナリング、データ信号等)を、受信アンテナ215を介して受信部214で受信する。受信部214で受信された下りリンク信号の内、下りリンク制御情報、RRCシグナリングは、制御情報取得部213に入力される。入力される制御情報には、少なくともMCSインデックスおよび上りリンクのリソース割当情報(アップリンクグラント、スケジューリング情報)が含まれる。なお、各端末装置に構成されるアンテナポート数は1であっても複数であってもよい。ここで、アンテナポートとは、物理的なアンテナではなく、通信を行う装置が認識できる論理的なアンテナを指す。複数のアンテナポートを備える場合、SU-MIMO(Single User MIMO)や送信ダイバーシチ等の既存の技術を適用してもよい。端末装置は、UE Capabilityを基地局装置に通知することができる。端末装置は、UE Capabilityとして、サポートしている伝送方式(DFT-S-OFDM、又は/及びOFDM)を通知してもよい。端末装置は、UE Capabilityとして、DFT-S-OFDMのデータ伝送に使用可能なDMRSの構成を、基地局装置に通知してもよい。例えば、図3の構成と図8の構成のいずれか一方をサポート、もしくは両方をサポートしているなどの情報である。
[0023]
 端末装置102-Aのデータは、符号部200-1及び符号部200-2において、符号化される。ここで符号化率は、MCS設定部209から通知される符号化率に基づいて設定される。なお符号化率は、制御情報取得部213から通知されるMCSインデックスに基づいてMCS設定部209で決定される。端末装置102-Aのデータを符号化した符号化ビット系列(コードワード)はスクランブリング部201-1およびスクランブリング部201-2に入力される。ここでコードワード数が1の場合、スクランブリング部201-2には何も入力されない。また、コードワード数は3以上であってもよく、その場合、コードワード数と同数のスクランブリング部が用意される。スクランブリング部201-1およびスクランブリング部201-2では、端末装置固有でコートワード固有のスクランブリングが適用される。スクランブリング部201-1~201-2の出力は、それぞれ変調部202-1~202-2に入力される。変調部202-1~202-2では、入力されたビット列をQPSKや64QAM等の変調シンボル(QPSK変調シンボル、QAM変調シンボル)に変換する処理がなされる。ここで変調方式は、MCS設定部209から通知される変調方式に基づいて設定される。なお変調方式は、制御情報取得部213から通知されるMCSインデックスに基づいてMCS設定部209で決定される。
[0024]
 変調部202-1~202-2の出力は、それぞれレイヤマッピング部203に入力される。レイヤマッピング部203では、端末装置102-Aが複数のレイヤを用いて送信を行う場合に、1または複数のコードワードを各レイヤに割り振る処理が適用される。以降の説明では、レイヤ数を2として説明を行うが、自然数であればどのような数であってもよい。レイヤマッピング部203の出力は、変形プリコーディング部204-1及び204-2に入力される。
[0025]
 変形プリコーディング部204-1及び204-2では、レイヤマッピング部203から入力される変調シンボル系列に対して、DFT(Discrete Fourier Transform)による変形(Transform)を行う。ここでDFTを適用するか否かについては、伝送方式設定部210から通知される。DFTを適用する場合、DFT-S―OFDMを用いて信号が送信される。DFTを適用しない場合、CP-OFDMを用いて信号が送信される。伝送方式設定部210は、RRCあるいはDCIによって明示的あるいは暗黙的に伝送方式(信号波形)を制御情報取得部213から取得する。変形プリコーディング部204-1および204-2の出力はプリコーディング部205に入力される。
[0026]
 プリコーディング部205では、各レイヤを複数のアンテナポートから送信するためのプリコーディングを行う。ここで、プリコーディングは変形プリコーディング部204-1および204-2での処理、つまりDFTを適用したか否か(あるいはPAPR(Peak to Average Power Ratio)が高い伝送方式か否か)に応じて、異なるプリコーディングを適用してもよい。また図2では送信アンテナ数(アンテナポート数)を2として説明を行ったが、レイヤ数以上の自然数であればどのような数であってもよい。プリコーディング部205の出力は、リソースエレメントマッピング部206-1および206-2に入力される。リソースエレメントマッピング部206-1および206-2では、プリコーディング部205から入力された信号を、任意の無線リソース(リソースエレメント、サブキャリア)に配置する(リソース割り当てを行う)。どのリソースエレメントを用いるかは、スケジューリング部216からの入力によって決定される。スケジューリング部216は、制御情報取得部213が取得した下りリンク制御情報又は/及び設定情報に含まれる上りリンクデータのリソース割当情報(例えば、データを割り当てるリソースブロック数)、参照信号の配置情報等をもとに、リソース割り当てを行う。またリソースマッピング部206-1および206-2では、参照信号生成部212から入力される参照信号(DM-RS;DeModulation-Reference Signalなど)を所定のリソースエレメントに配置する処理も合わせて行われる。DM-RSは、データを復調する際に用いられる参照信号である。ここで参照信号生成部212は、伝送方式設定部210から通知される伝送方式に関する情報を基に、参照信号を生成する。詳細については後述するが、例えば、伝送方式に関する情報がDFT-S-OFDMである場合、参照信号生成部212は、データ信号を含まない参照信号用OFDMシンボル、つまり参照信号のみからなるOFDMシンボルを生成する。一方、CP-OFDMである場合、参照信号生成部212は、少なくとも上りリンクデータ信号と参照信号を含むOFDMシンボルを生成する。なお上記は一例であり、伝送方式設定部210から通知される伝送方式に関する情報によって参照信号を含むOFDMシンボルの生成法が異なれば、本発明の一態様に含まれる。
[0027]
 リソースエレメントマッピング部206-1および206-2の出力はそれぞれ、信号生成部207-1および207-2に入力される。信号生成部207-1および207-2では、リソースエレメントマッピング部206-1および206-2からの入力に対し、IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)を適用し、CP(Cyclic Prefix)を付加する。さらに、D/A変換、送信電力制御、フィルタリング、アップコンバージョン等の処理を適用する。信号生成部207-1および207-2の出力は、アンテナ208-1および208-2から送信を行う。ここで、CP-OFDMを用いるかDFT-S-OFDMを用いるかは、RRCやDCIによって、端末装置固有に設定されうる。
[0028]
 次にリソースエレメントマッピング部206-1および206-2が行う無線フレーム(サブフレーム、スロット、ミニスロット)構成について説明を行う。図3にDFT-S-OFDMを用いた場合のリソースブロックを記載する。図3では、4番目と11番目のOFDMシンボルを参照信号用OFDMシンボルとしている。以降、14OFDMシンボルを1サブフレームとし、サブフレーム単位で割り当てが行われることを想定するが、これに限らずスロット(7OFDMシンボル)単位やミニスロット(例えば4OFDMシンボル)単位で無線リソース割り当てを行ってもよい。ただし参照信号の配置はこれに限らず、サブフレームの先頭に参照信号シンボルを配置してもよい。また、基地局装置から端末装置に参照信号を含めるOFDMシンボルの位置もしくは数を制御情報(RRCやDCIなど)で通知しても良い。その場合は、端末装置は受信した制御情報に基づくOFDMシンボルに参照信号を多重する。図において、黒塗りは参照信号が含まれるリソースエレメント(RE)を示し、白抜きはヌルサブキャリア(データや参照信号が含まれないRE)を示しており、網掛けはデータ信号を示している。図3では、参照信号が配置されるリソースエレメントのサブキャリア間隔(周波数間隔)を4番目と11番目で同じとしているが、異なる間隔で配置してもよい。また参照信号が配置されるリソースエレメントのサブキャリアの位置を、周波数方向において、4番目と11番目で異ならせているが、同じであってもよい。なおサブキャリアが配置されるリソースエレメントの周波数間隔およびサブキャリアの位置は、RRCあるいはDCI等で基地局装置から通知されてもよい。
[0029]
 次に、CP-OFDMを用いた場合のリソースブロックについて図4を用いて説明する。図4では、図3と同じく4番目と11番目のOFDMシンボルに参照信号が含まれる構成としているが、図3と異なり、ヌルサブキャリアを用いずにデータ信号が、参照信号が含まれるOFDM信号に存在する。DFT-S-OFDMではPAPRの劣化を避けるため、データと参照信号をそれぞれ異なるOFDMシンボルで送信することが好ましいが、CP-OFDMはデータ信号が高いPAPRとなるため、データ信号と参照信号を同一OFDMシンボルに含めても問題がない。このため、CP-OFDMを用いる場合、ヌルキャリアを用いる代わりに、データ信号を埋めることができる。なお、参照信号の構成としては図3に限らず図10のように、参照信号用のOFDMシンボルが参照信号とデータ信号のみからなるのではなく、ヌルキャリアを含む構成としてもよいし、1OFDMシンボルに含まれるヌルキャリアの本数とデータ信号のサブキャリア数は異なってもよい。
[0030]
 以上のように、CP-OFDMとDFT-S-OFDMで、参照信号の構成を変更することができる。この結果、CP-OFDMとDFT-S-OFDMで1サブフレームに含まれるデータ数が異なることになる。例えば図3の場合、DFT-S-OFDMは12OFDMシンボル×12サブキャリアで、144個のリソースエレメントが1リソースブロック中に含まれる。一方図4のCP-OFDMの場合、参照信号が配置される各OFDMシンボルにおいて8つのデータ配置用REが存在するため、DFT-S-OFDMと比較して、16個多い160個のREを1リソースブロックで送信できることになる。
[0031]
 本実施形態の通信システムは、適応変調(Adaptive Modulation and Coding、Link Adaptation)を適用することができる。具体的には、MCS設定部209において、通信に用いるリソースブロック数とMCSインデックス(あるいはTBSインデックス)によって、1つのトランスポートブロックで送信される情報ビットの数が決定される(例えば、3GPP TS36.213 Table 7.1.7.2.1-1)。TBSインデックスは、リソースブロック数と関連付けられ、リソースブロック数毎の情報ビット数を示すインデックスである。例えば、TBSインデックス0が、リソースブロック数1における情報ビット数を16と示すとする。MCSインデックスが最も小さい0(変調オーダーが2、TBSインデックスが0)で、用いられるリソースブロック数が1の場合、16ビットの情報ビットがトランスポートブロックに含まれることになる。
[0032]
 上述のように、DFT-S-OFDMの場合、1サブフレームあたり144個のREを用いて伝送が行われる。MCSインデックスが0の場合、QPSKが用いられるため、符号化ビットとしては1サブフレームあたり288ビットを送信することができる。上記の16ビットの情報ビットを288ビットの符号化ビットで送信する場合、その符号化率は0.056となる。一方、CP-OFDMの場合、1サブフレームあたり160個のREを用いて伝送が行われる。MCSインデックスが0の場合、QPSKが用いられるため、符号化ビットとしては1サブフレームあたり320ビットを送信することができる。上記の16ビットの情報ビットを320ビットの符号化ビットで送信する場合、その符号化率は0.050となる。つまり、CP-OFDMとDFT-S-OFDMで、同じMCSインデックスを用いても符号化率が異なることになる。DFT-S-OFDM導入のモチベーションは、広いカバレッジを確保することであるが、CP-OFDMよりも高い符号化率で送信されることになる。つまり、CP-OFDMは低電力で低符号化率の伝送が行われ、DFT-S-OFDMは高電力送信電力で高符号化率での伝送が行われることになる。
[0033]
 このように、DFT-S-OFDMはセルエッジの端末装置が低レートで送信することを想定して導入されるにも関わらず、同じMCSインデックスが用いられた場合、DFT-S-OFDMの方がCP-OFDMよりも符号化率が高く、誤りやすい通信となってしまう。そこで本実施形態の通信システムでは、同じMCSインデックスであってもDFT-S-OFDMの方が信頼性の高い伝送を行えるように設定される。
[0034]
 DFT-S-OFDMが最も低い符号化率(伝送レート、スペクトル効率)をサポートする方法の一つは、用いられる伝送方式がCP-OFDMかDFT-S-OFDMかによって、MCS設定部209で用いるMCSテーブルを変更することが考えられる。例えば図5に示すMCSテーブルが使用される。MCSインデックスが0の場合、TBSインデックスは0となる。DFT-S-OFDMとCP-OFDMで同じTBSインデックスとなると、前述のようにDFT-S-OFDMの方が高い符号化率となる。そこでDFT-S-OFDMとCP-OFDMで、異なるMCSテーブルを用いる。例えば、上位層やDCIによる通知によって、伝送方式設定部210がDFT-S-OFDMを設定した場合、TBSインデックス取得部211は図5に示すMCSテーブルを用いる。一方、伝送方式設定部210がCP-OFDMを用いることが設定した場合、TBSインデックス取得部211は図6のMCSテーブルを用いる。図6に示すMCSテーブルでは、MCSインデックスが0であってもTBSインデックスが0ではなく1となっている。この結果、MCSインデックスが同じであっても、送信できる情報ビット数はCP-OFDMの方が多くなる。これにより、DFT-S-OFDMの方が低レート伝送を実現でき、高いMCSインデックスが用いられた場合、CP-OFDMの方が高伝送レートでの通信を実現できることになる。なお、本実施形態ではCP-OFDMとDFT-S-OFDMそれぞれに対して異なるMCSテーブルを設定したが、これに限らず、CP-OFDMの場合はMCSインデックスを1インクリメントしてTBSインデックスを算出してもよい。また、TBSインデックスとTBSサイズの表は、図6のMCSテーブルの追加によって増えたTBSインデックスを含むように拡張されてもよいし、TBSインデックスの値がTBSテーブルで設定した値を超えないように値を調整する仕組みを取り入れてもよい。
[0035]
 図7は、本実施形態に係る基地局装置101の受信機構成例を示す図である。端末装置102-Aおよび端末装置102-Bが送信した信号は、受信アンテナ701-1および受信アンテナ701-2で受信される。ここで受信アンテナ数を2として説明を行うが、1本でも良いし3本以上であってもよい。受信アンテナで受信した信号に対して信号受信部702-1および信号受信部702-2では、ダウンコンバージョン、A/D変換、CPの除去、FFTの適用等が行われる。ここでは、端末装置102-Aの復調について説明を行うが、端末装置102-Bの復調を行う場合、端末装置102-Bの送信機で用いられたIFFTのポイント数によってFFTを行う。またA/D変換後の参照信号を含む信号は、チャネル推定部709に入力される。信号受信部702-1および信号受信部702-2の出力はリソースエレメントデマッピング部703-1およびリソースエレメントデマッピング部703-2にそれぞれ入力される。リソースエレメントデマッピング部703-1および703-2にて、伝送方式取得部710から通知される図示されていないスケジューリング部から入力されるスケジューリング情報によって、端末装置102-Aとの通信に用いられたリソースエレメントを抽出する。リソースエレメントデマッピング部703-1および703-2の出力は伝搬路補償部704に入力される。伝搬路補償部704では、伝搬路の影響を補償する処理が適用される。受信アンテナが複数存在する場合は、伝搬路補償部704において空間フィルタリングやMLDを適用することで、端末装置102-A宛の信号のみを検出する。伝搬路補償部704の出力は、IDFT部705-1およびIDFT部705-2に入力される。本実施形態ではレイヤ数が2として説明を行うが、1であっても3以上であってもよい。IDFT部705-1およびIDFT部705-2では、伝送方式取得部710から通知される伝送方式に関する情報によって、IDFTを適用するかしないかを決定する。伝送方式取得部710からDFT-S-OFDMを用いていることが通知された場合、IDFTにより周波数領域信号から時間領域信号への変換が行われ、CP-OFDMを用いていることが通知された場合、IDFTを適用しない。なおIDFTに限定されず、図2の変形プリコーディング部204-1および204-2での変換の逆変換を行う。また、レイヤ毎にIDFTを適用するか否かを決定できる。IDFT部705-1およびIDFT部705-2の出力は、レイヤデマッピング部706に入力される。レイヤデマッピング部706では、端末装置102-Aが送信した信号が複数のレイヤ(ストリーム)からなる場合、コードワードへの変換が行われる。レイヤデマッピング部706の出力は、復調部707-1および復調部707-2に入力される。復調部707-1および復調部707-2では、入力された受信信号系列からビット系列のLLR(Log Likelihood Ratio)を算出する処理が行われる。復調部707-1および復調部707-2が出力するビットLLR列は、デスクランブリング部708-1およびデスクランブリング部708-2に入力される。デスクランブリング部708-1およびデスクランブリング部708-2では、端末装置固有のスクランブリングが解除される。デスクランブリング部デスクランブリング部708-1およびデスクランブリング部708-2が出力する符号化ビット列は、受信装置内で復号等の処理が適用される。なお、図7の基地局装置101は、図示していないが、端末装置102-A,102―Bに対する下りリンク信号の生成及び送信する送信部を備える。前記下りリンク信号は、端末装置が送信する上りリンク信号のための設定情報(RRCシグナリング)や制御情報(下りリンク制御情報)が含まれる。この時、上りリンクの伝送方式毎にMCSテーブルを備え、MCSインデックスは各テーブルに基づいて決定され、下りリンク制御情報や設定情報として端末装置に通知される。なお、必ずしもテーブルは複数存在する必要はなく、伝送方式によってTBSインデックスとMCSインデックスの対応付けが異なればよい。
[0036]
 このように、本実施形態によれば、データ伝送に用いることができるリソースエレメント数が異なる場合に、最低の符号化率をCP-OFDMではなくDFT-S-OFDMが担うように、MCSテーブルを変更する。また、DFT-S-OFDMよりも高い伝送レートをCP-OFDMが担うように、MCSテーブルを変更してもよい。つまり、伝送方式がCP-OFDMかDFT-S-OFDMかによって、同じMCSインデックスが通知されても、異なるTBSインデックスとして取り扱う。これにより、広いカバレッジを確保しつつ、CP-OFDMによる高い周波数利用効率を実現できる。
[第2の実施形態]
 本実施形態は、DFT-S-OFDMの参照信号用OFDMシンボルの送信電力をデータ信号用OFDMシンボルと同一に保ちつつ、CP-OFDMへの大きな干渉を抑える方法例である。本実施形態では、CP-OFDMは図4のように参照信号を含むOFDMシンボルでデータ信号も送信する構成とする一方、DFT-S-OFDMは図3のように参照信号を含むOFDMシンボルでヌルキャリアを用いるのではなく、全てのサブキャリアで参照信号を送信する。図8は、参照信号用OFDMシンボル(SC-FDMAシンボル)における全サブキャリアに参照信号を配置する例である。これにより、OFDMシンボルの電力を常に一定とした場合において、DFT-S-OFDMはCP-OFDMと同じスペクトル密度を達成できるため、CP-OFDMに与える干渉を抑えることができる。また、離散的に参照信号を配置する場合よりも、OFDMシンボルの電力が高くなるため、高い精度のチャネル推定を行えるようになる。
[0037]
 この場合、CP-OFDMの場合の参照信号と同じOFDMシンボルに含まれるデータ信号と、DFT-S-OFDMの参照信号シンボルの一部の参照信号が衝突するという問題がある。そこで、まず、CP-OFDMの参照信号と同じREで送信されているDFT-S-OFDMの参照信号を用いて、チャネル推定を行う。つまり、この段階ではDFT-S-OFDMの参照信号は、一部のみチャネル推定に用いられる。CP-OFDMおよびDFT-S-OFDMの推定値を用いて、空間フィルタリングやMLD等の信号検出を適用する。次に、参照信号が含まれるOFDMシンボルに対して信号検出を適用すると、CP-OFDMはデータを検出することができる。信号検出されたCP-OFDMのデータ信号を受信信号からキャンセルすることで、DFT-S-OFDMの受信参照信号のみを抽出することができる。CP-OFDMがキャンセルされた信号に対して、DFT-S-OFDMのチャネル推定を行うことで、高い精度でチャネル推定を行うことができる。DFT-S-OFDMのチャネル推定精度が向上すると、DFT-S-OFDMのデータ信号を正しく推定できる。得られた高精度なチャネル推定結果および、参照信号が含まれるOFDMシンボル以外に含まれているDFT-S-OFDMのデータ信号を受信信号からキャンセルすることで、CP-OFDMの信号検出精度を向上させることができる。このように、信号検出とキャンセルを繰り返すことで信号検出精度を向上させることができる。
[第3の実施形態]
 第2の実施形態では、CP-OFDMを用いた場合、参照信号とデータ信号を少なくとも含むOFDMシンボルを形成し、DFT-S-OFDMを用いた場合、使用帯域全体で参照信号を送信するOFDMシンボルを形成する例について説明を行った。この場合、CP-OFDMを用いた場合とDFT-S-OFDMを用いた場合とで、参照信号の系列長が異なる。この場合においても参照信号を分離し、高精度なチャネル推定を行うことが求められる。本実施形態では、CP-OFDMとDFT-S-OFDMとで、参照信号の系列長が異なる場合においても、参照信号を直交化することにより受信機での分離を可能とし、高精度なチャネル推定を行う方法について説明する。 
[0038]
 図9に、図2における参照信号生成部212で生成する、DFT-S-OFDMの参照信号系列とCP-OFDMの参照信号系列の一例を示す。図9において使用するサブキャリア数は8とし、DFT-S-OFDMはすべてのサブキャリアを用いる一方、CP-OFDMは4つのサブキャリアのみを用いる例を示す。ただし、偶数インデックスにのみ参照信号を配置しているが、これに限定されず、奇数に配置してもよいし、偶数サブキャリアにはヌルサブキャリアではなくデータ信号を配置してもよい。図9のS(k)は第k周波数インデックスにおける参照信号の複素振幅を表している。図から分かるように、ある周波数インデックスで、DFT-S-OFDMとCP-OFDMの両方で参照信号が送信される場合、同じ信号を送信する。ただし、完全に同じ信号では受信機での分離ができないため、各参照信号に対して異なる符号を乗算する。つまり、サブキャリアインデックスに比例した位相回転量を与えることにより、受信機でチャネル推定を行えるようにする。例えば、S(1)、-S(3)、S(5)、-S(7)とすることで、第2および第4サブキャリアでの受信信号を加算あるいは減算することで、チャネル推定を行うことができる。なお、位相回転量を与えた信号は上記のみに限らず、S(1)、jS(3)、-S(5)、-jS(7)とし、受信側で第2、4,6,8サブキャリアに対して逆の位相回転を与え、4つのサブキャリアを合成することでチャネル推定を行ってもよい。
[0039]
 次に具体的な系列について説明を行う。図9のS(0)~S(7)の系列としては、PAPRが低いものが好ましい。例えばZadoff-Chu(ZC)系列等が考えられる。DFT-S-OFDMの場合、連続したサブキャリア(例えば周波数インデックス1~8)で用いることでPAPRの低い系列を生成することができる。一方CP-OFDMの場合、低いPAPRは求められないため、PAPRを犠牲にして、DFT-S-OFDMが用いる参照信号との直交性を維持するように参照信号の配置を行う。なお上記では参照信号を直交させる方法としてCDMA(サイクリックシフト)を用いる例を示したがこれに限定されず、複数のOFDMシンボルを用い、OCC(直交カバーコード)によって分離を行う構成としてもよい。
[0040]
 このようにDFT-S-OFDMとCP-OFDMで参照信号を構成するサブキャリア数が異なる場合、同じサブキャリア(RE)を用いる場合は、同じサブキャリアでは同一の参照信号(ルート系列)を送信するように参照信号を生成する。ただし、各端末装置あるいはストリーム(レイヤ)毎に異なるサイクリックシフトを適用すること等により、それぞれ受信機で分離可能とする。これにより、高精度なチャネル推定を実現することができる。
[0041]
 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。
[0042]
 尚、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。
[0043]
 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。
[0044]
 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。
[0045]
 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。
[0046]
 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。

産業上の利用可能性

[0047]
 本発明の一態様は、基地局装置や端末装置及びその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。

符号の説明

[0048]
101・・・基地局装置、102-A、102-B・・・端末装置、200-1、200-2・・・符号化部、201-1、201-2・・・スクランブリング部、202-1、202-2・・・変調部、203・・・レイヤマッピング部、204-1、204-2・・・変形プリコーディング部、205・・・プリコーディング部、206-1、206-2・・・リソースエレメントマッピング部、207-1、207-2・・・信号生成部、208-1、208-2・・・送信アンテナ、209・・・MCS設定部、210・・・伝送方式設定部、211・・・TBSインデックス取得部、212・・・参照信号生成部、213・・・制御情報取得部、214・・・受信部、215・・・受信アンテナ、701-1、701-2・・・受信アンテナ、702-1、702-2・・・信号受信部、703-1、703-2・・・リソースエレメントデマッピング部、704・・・伝搬路補償部、705-1、705-2・・・IDFT部、706・・・レイヤデマッピング部、707-1、707-2・・・復調部、708-1、708-2・・・デスクランブリング部、709・・・チャネル推定部、710・・・伝送方式取得部、711-1、711-2・・・復号部

請求の範囲

[請求項1]
基地局装置と通信する端末装置であって、前記基地局装置から、MCSインデックスと上りリンクデータ送信のためのリソース割当情報を受信する受信部と、前記MCSインデックスに関連付けられる変調方式及びTBSインデックス並びに前記リソース割当情報に基づいて、前記上りリンクデータの変調方式及び符号化率を設定するMCS設定部と、第1の伝送方式及び第2の伝送方式のいずれかの伝送方式を設定する伝送方式設定部と、前記伝送方式に基づいて、参照信号及び上りリンクデータをOFDMシンボルにマッピングするリソースエレメントマッピング部と、を備え、前記リソースエレメントマッピング部は、前記第1の伝送方式が設定された場合、前記参照信号を、参照信号のみからなる第1のOFDMシンボルを形成するようにマッピングし、前記第2の伝送方式が設定された場合、前記参照信号を、少なくとも参照信号及び上りリンクデータを含む第2のOFDMシンボルを形成するようにマッピングし、前記MCS設定部は、前記伝送方式に基づいて、前記MCSインデックスと関連付けられるTBSインデックスを特定し、前記TBSインデックス及び前記リソース割当情報に基づいて、前記上りリンクデータがマッピングされるトランスポートブロックサイズを設定する、端末装置。
[請求項2]
前記伝送方式設定部は、前記伝送方式毎に、前記MCSインデックスと前記TBSインデックスとの関連付けを示すテーブルを備え、MCS設定部は、伝送方式設定部によって設定された伝送方式によって選択されたテーブルに基づいて、前記TBSインデックスを特定する、請求項1に記載の端末装置。
[請求項3]
前記OFDMシンボルは、複数のリソースエレメントから構成され、前記リソースエレメントは、参照信号及び上りリンクデータがマッピングされるリソースの最小単位であり、前記第1のOFDMシンボルにおける前記参照信号がマッピングされるリソースエレメントの間隔は、前記第2のOFDMシンボルにおける前記参照信号がマッピングされるリソースエレメントの間隔と同一である、請求項1に記載の端末装置。
[請求項4]
前記第1のOFDMシンボルは、複数のリソースエレメントから構成され、前記リソースエレメントは、参照信号及び上りリンクデータがマッピングされるリソースの最小単位であり、前記第1のOFDMシンボルは、前記リソース割当情報によって割り当てられた周波数全てに、前記参照信号が含まれる、請求項1に記載の端末装置。
[請求項5]
前記第1のOFDMシンボルにおいて割り当てられた参照信号は、前記参照信号が割り当てられた同一のリソースエレメントにおいて、前記第2のOFDMシンボルにおいて割てられた参照信号と直交する、請求項4に記載の端末装置。
[請求項6]
前記第1の伝送方式は、DFT-S-OFDMであり、前記第2の伝送方式は、OFDMである、請求項1に記載の端末装置。
[請求項7]
基地局装置と通信する端末装置の通信方法であって、前記基地局装置から、MCSインデックスと上りリンクデータ送信のためのリソース割当情報を受信する受信ステップと、前記MCSインデックスに関連付けられる変調方式及びTBSインデックス並びに前記リソース割当情報に基づいて、前記上りリンクデータの変調方式及び符号化率を設定するMCS設定ステップと、第1の伝送方式及び第2の伝送方式のいずれかの伝送方式を設定する伝送方式設定ステップと、前記伝送方式に基づいて、参照信号及び上りリンクデータをOFDMシンボルにマッピングするリソースエレメントマッピングステップと、を有し、前記リソースエレメントマッピングステップは、前記第1の伝送方式が設定された場合、前記参照信号を、参照信号のみからなる第1のOFDMシンボルを形成するようにマッピングし、前記第2の伝送方式が設定された場合、前記参照信号を、少なくとも参照信号及び上りリンクデータを含む第2のOFDMシンボルを形成するようにマッピングし、前記MCS設定ステップは、前記伝送方式に基づいて、前記MCSインデックスと関連付けられるTBSインデックスを特定し、前記TBSインデックス及び前記リソース割当情報に基づいて、前記上りリンクデータがマッピングされるトランスポートブロックサイズを設定する、通信方法。

図面

[ 図 1]

[ 図 2]

[ 図 3]

[ 図 4]

[ 図 5]

[ 図 6]

[ 図 7]

[ 図 8]

[ 図 9]

[ 図 10]