(57)【要約】  上り制御チャネルに割り当てる無線リソースが増加する場合であっても、上りデータチャネルに割り当てる無線リソースを確保可能とすること。本発明のユーザ端末は、上りデータチャネルと上り制御チャネルとを異なるレイヤにマッピングする制御部と、異なるレイヤにマッピングされる前記上りデータチャネルと上り制御チャネルとを同一の無線リソースに多重して送信する送信部と、を具備する。
2017038533.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上りデータチャネルと上り制御チャネルとを異なるレイヤにマッピングする制御部と、
異なるレイヤにマッピングされる前記上りデータチャネルと上り制御チャネルとを同一の無線リソースに多重して送信する送信部と、
を具備することを特徴とするユーザ端末。
【請求項２】
前記送信部は、レイヤ間で直交又は準直交する上り参照信号を同一のリソースエレメントにマッピングして送信することを特徴とする請求項１に記載のユーザ端末。
【請求項３】
前記送信部は、前記上りデータチャネルと前記上り制御チャネルとを、同一の無線リソースに空間多重して送信することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のユーザ端末。
【請求項４】
前記上りデータチャネルと前記上り制御チャネルとの空間多重を指示する指示情報を上位レイヤシグナリングにより受信する受信部を更に具備し、
前記制御部は、前記指示情報により前記空間多重が指示される場合、前記上りデータチャネルと前記上り制御チャネルとを異なるレイヤにマッピングすることを特徴とする請求項３に記載のユーザ端末。
【請求項５】
前記受信部は、前記上りデータチャネルと前記上り制御チャネルとをそれぞれマッピングするレイヤを示すレイヤ情報を、上位レイヤシグナリング又はレイヤ１制御信号により受信し、
前記制御部は、前記レイヤ情報に基づいて、前記上りデータチャネルと前記上り制御チャネルとを異なるレイヤにマッピングすることを特徴とする請求項４に記載のユーザ端末。
【請求項６】
前記制御部は、前記上りデータチャネルを前記上り制御チャネルと空間多重せずに送信する場合、前記上りデータチャネルを第１のレイヤにマッピングし、
前記上りデータチャネルを前記上り制御チャネルと空間多重して送信する場合、前記上り制御チャネルを第１のレイヤに、前記上りデータチャネルを第２のレイヤにマッピングすることを特徴とする請求項４に記載のユーザ端末。
【請求項７】
前記受信部は、前記上りデータチャネルと前記上り制御チャネルに共通に割り当てられる無線リソースを示す単一のレイヤ１制御信号を受信する、前記上りデータチャネルに割り当てられる無線リソースと前記上り制御チャネルに割り当てられる無線リソースとの双方を示す単一のレイヤ１制御信号を受信する、又は、前記上りデータチャネルに割り当てられる無線リソースと前記上り制御チャネルに割り当てられる無線リソースを別々に示す複数のレイヤ１制御信号を受信し、
前記送信部は、前記単一のレイヤ１制御信号、又は、前記複数のレイヤ１制御信号が示す無線リソースに、前記上りデータチャネルと前記上り制御チャネルとを空間多重して送信することを特徴とする請求項４から請求項６のいずれかに記載のユーザ端末。
【請求項８】
前記送信部は、前記上りデータチャネルと前記上り制御チャネルとを、同一の無線リソースに電力多重して送信することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のユーザ端末。
【請求項９】
異なるレイヤにマッピングされ、同一の無線リソースに多重された上りデータチャネルと上り制御チャネルとを受信する受信部と、
前記上りデータチャネルと前記上り制御チャネルとを分離する制御部と、
を具備することを特徴とする無線基地局。
【請求項１０】
ユーザ端末と無線基地局との無線通信方法であって、前記ユーザ端末において、
上りデータチャネルと上り制御チャネルとを異なるレイヤにマッピングする工程と、
異なるレイヤにマッピングされる前記上りデータチャネルと上り制御チャネルとを同一の無線リソースに多重して送信する工程と、
を有することを特徴とする無線通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、次世代移動通信システムにおけるユーザ端末、無線基地局及び無線通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＵＭＴＳ（Universal  Mobile  Telecommunications  System）ネットワークにおいて、さらなる高速データレート、低遅延などを目的としてロングタームエボリューション（ＬＴＥ：Long  Term  Evolution）が仕様化された（非特許文献１）。また、ＬＴＥからの更なる広帯域化及び高速化を目的として、ＬＴＥの後継システム（例えば、ＬＴＥ−Ａ（LTE-Advanced）、ＦＲＡ（Future  Radio  Access）、５Ｇ（5th  generation  mobile  communication  system）などともいう）も検討されている。【０００３】
将来の無線通信システム（例えば、５Ｇ）では、モバイルブロードバンド用途向けにより一層の高速化・大容量化が求められると共に、低遅延化や大量のデバイスからの接続への対応等が要求されることが想定されている。また、より一層の高速化・大容量化を図るために、さらに広帯域の周波数スペクトルを利用することも想定されている。【０００４】
また、既存のＬＴＥシステムでは、上りリンクの無線アクセス方式として、ＳＣ−ＦＤＭＡ（Single  Carrier-Frequency  Division  Multiple  Access）（又は、ＤＦＴ−ｓｐｒｅａｄ  ＯＦＤＭ（Discrete  Fourier  Transform  spread  Orthogonal  Frequency  Division  Multiplexing）とも呼ばれる）が採用されている。このため、ＬＴＥシステムでは、シングルキャリアベースの上り無線チャネルが定義されている。【０００５】
具体的には、ＬＴＥシステムでは、上り制御チャネル（ＰＵＣＣＨ：Physical  Uplink  Control  Channel）と上りデータチャネル（ＰＵＳＣＨ：Physical  Uplink  Shared  Channel）とが周波数分割多重され、当該ＰＵＣＣＨ及びＰＵＳＣＨと、サウンディング参照信号（ＳＲＳ：Sounding  Reference  Signal）とが時分割多重される構成が定義されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】3GPP  TS  36.300  Rel.8  “Evolved  Universal  Terrestrial  Radio  Access  (E-UTRA)  and  Evolved  Universal  Terrestrial  Radio  Access  Network  (E-UTRAN);  Overall  description;  Stage  2”
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ＬＴＥシステムでは、上り制御チャネル用の無線リソースが確保され、当該確保された無線リソース以外の無線リソースが上りデータチャネルに割り当てられる。このため、上り制御チャネル用の無線リソースを上りデータチャネルに割り当てることは困難である。【０００８】
一方、５Ｇなどの将来の無線通信システムでは、更なる高速化や大容量化を実現するため、下りデータのトラフィックが増大することが想定される。この場合、当該下りデータに対する送達確認情報（ＨＡＲＱ−ＡＣＫ：Hybrid  Automatic  Repeat  reQuest-ACKnowledgement）や下りリンクのチャネル状態情報（ＣＳＩ：Channel  State  Information）などの上り制御情報（ＵＣＩ：Uplink  Control  Information）を伝送する上り制御チャネル用に多くの無線リソースを割り当てることが必要となる。【０００９】
このように、上り制御チャネル用に多くの無線リソースを割り当てることが必要となる場合、上りデータチャネルに割り当てる無線リソースを確保することが困難になる恐れがある。このような上りデータチャネル用の無線リソースのひっ迫は、既存のＬＴＥシステムでも問題になってきている。【００１０】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、上り制御チャネルに割り当てる無線リソースが増加する場合であっても、上りデータチャネルに割り当てる無線リソースを確保可能なユーザ端末、無線基地局及び無線通信方法を提供することを目的の一とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のユーザ端末の一態様は、上りデータチャネルと上り制御チャネルとを異なるレイヤにマッピングする制御部と、異なるレイヤにマッピングされる前記上りデータチャネルと上り制御チャネルとを同一の無線リソースに多重して送信する送信部と、具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、上り制御チャネルに割り当てる無線リソースが増加する場合であっても、上りデータチャネルに割り当てる無線リソースを確保できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】上り無線チャネルの構成の一例を示す図である。
【図２】図２Ａ及び２Ｂは、ＰＵＣＣＨ／ＰＵＳＣＨの割り当てリソースの一例を示す図である。
【図３】本実施形態に係るレイヤマッピングの一例を示す図である。
【図４】本実施形態に係る上り参照信号の一例の説明図である。
【図５】本実施形態に係る上り送信電力の一例の説明図である。
【図６】第１の態様に係るレイヤマッピングの一例を示す図である。
【図７】図７Ａ、７Ｂ及び７Ｃは、第１の態様に係るレイヤマッピングの他の例を示す図である。
【図８】図８Ａ、８Ｂ及び８Ｃは、第１の態様に係るＬ１制御信号の一例の説明図である。
【図９】第２の態様に係るレイヤマッピングの一例を示す図である。
【図１０】本実施形態に係る無線通信システムの概略構成の一例を示す図である。
【図１１】本実施形態に係る無線基地局の全体構成の一例を示す図である。
【図１２】本実施形態に係る無線基地局の機能構成の一例を示す図である。
【図１３】本実施形態に係るユーザ端末の全体構成の一例を示す図である。
【図１４】本実施形態に係るユーザ端末の機能構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１は、ＬＴＥシステムにおける上り無線チャネルの構成の一例を示す図である。図１に示すように、ＬＴＥシステムでは、ＰＵＣＣＨ用の無線リソースがシステム帯域の両端領域に確保され、当該ＰＵＣＣＨとＰＵＳＣＨとが周波数分割多重される。また、ＰＵＣＣＨ及びＰＵＳＣＨとＳＲＳとが時分割多重される。ＰＵＣＣＨ用の無線リソースには、システム帯域の外側からＰＵＣＣＨフォーマット２（２ａ／２ｂ）、ＰＵＣＣＨフォーマット１（２ａ／２ｂ）、ＰＵＣＣＨフォーマット３がマッピングされる。
【００１５】
また、ＰＵＣＣＨ用の無線リソースには、複数のユーザ端末のＰＵＣＣＨが周波数分割多重又は／及び符号分割多重される。ＳＲＳ用の無線リソースについても同様である。一方、ＰＵＳＣＨ用の無線リソースには、複数のユーザ端末のＰＵＳＣＨを空間分割多重することが可能である。なお、当該複数のユーザ端末のＰＵＳＣＨの復調用参照信号は、符号分割多重される。
【００１６】
図２は、ＰＵＣＣＨ及びＰＵＳＣＨに割り当てられる無線リソースの一例を示す図である。図２Ａに示すように、ＬＴＥシステムでは、ＰＵＣＣＨ用の無線リソースが確保され、当該ＰＵＣＣＨ用の無線リソース以外の無線リソースがＰＵＳＣＨに割り当てられる。
【００１７】
しかしながら、下りデータのトラフィックが増大するにつれて、当該下りデータに対する送達確認情報（ＨＡＲＱ−ＡＣＫ）や下りリンクのチャネル状態情報（ＣＳＩ）などの上り制御情報（ＵＣＩ）を伝送する上り制御チャネル（例えば、ＰＵＣＣＨ）用に多くの無線リソースを割り当てることが必要となる。この結果、図２Ｂに示すように、上りデータチャネル（例えば、ＰＵＳＣＨ）に割り当てる無線リソースを確保することが困難になる恐れがある。
【００１８】
そこで、本発明者らは、上り制御チャネルと上りデータチャネルとを異なるレイヤ（例えば、ＭＩＭＯ（Multiple-Input  and  Multiple-Output）におけるレイヤ、ストリームなどともいう）にマッピングすることで、上りデータチャネルに割り当てる無線リソースを確保可能とすることを着想し、本発明に至った。
【００１９】
（無線通信方法）
以下、本発明の一実施形態に係る無線通信方法について説明する。以下では、上位レイヤシグナリングは、ＲＲＣ（Radio  Resource  Control）シグナリングや、報知情報などを含むものとする。また、下位レイヤシグナリング（レイヤ１制御信号）は、ＰＤＣＣＨ（Physical  Downlink  Control  Channel）又はＥＰＤＣＣＨ（Enhanced  ＰＤＣＣＨ）などの下り制御チャネルであり、物理レイヤシグナリングとも呼ばれてもよい。
【００２０】
また、以下では、２レイヤ（２ストリーム）の場合を一例として例示するが、レイヤ数はこれに限られない。上り制御チャネルと上りデータチャネルとが異なるレイヤにマッピングされれば、レイヤ数は３以上であってもよい。
【００２１】
図３は、本実施形態に係るレイヤマッピングの一例を示す図である。図３に示すように、ユーザ端末は、上りデータチャネルと上り制御チャネルとを異なるレイヤにマッピングする。また、ユーザ端末は、異なるレイヤにマッピングされる上りデータチャネルと上り制御チャネルとを同一の無線リソースに多重して送信する。
【００２２】
具体的には、図３において、上りデータチャネルと上り制御チャネルとは、同一の無線リソースに空間多重されてもよい。無線基地局は、異なるレイヤにマッピングされる上りデータチャネルと上り制御チャネルとを上りリンク（ＵＬ：Uplink）のＭＩＭＯ（Multiple-Input  and  Multiple-Output）（ＵＬ  ＭＩＭＯ）信号として、複数のアンテナを用いて受信処理を行う。
【００２３】
或いは、図３において、上りデータチャネルと上り制御チャネルとは、同一の無線リソースに電力多重（非直交多重）されてもよい。無線基地局は、異なるレイヤにマッピングされる上りデータチャネルと上り制御チャネルとを上りリンクのＮＯＭＡ（Non-Orthogonal  Multiple  Access）の信号として、干渉キャンセラ（例えば、ＳＩＣ：Successive  Interference  Cancellation）を用いて受信処理を行う。
【００２４】
図３に示すように、上りデータチャネルと上り制御チャネルとを異なるレイヤにマッピングすることにより、上りデータチャネルをシステム帯域全体に割り当てることが可能となる。この結果、下りトラフィックの増加に起因する上りデータチャネル用の無線リソースのひっ迫を防止できる。
【００２５】
以上のように、上りデータチャネルと上り制御チャネルとが異なるレイヤで送信される場合、無線基地局は、各レイヤのチャネル状態に基づいて、空間多重又は電力多重される上りデータチャネルと当該上り制御チャネルとを分離する必要がある。このため、チャネル状態をレイヤ毎に推定できるように、上り参照信号はレイヤ毎に設けられ、各レイヤの上り参照信号は、直交又は準直交する。
【００２６】
図４は、本実施形態に係る上り参照信号の説明図である。ユーザ端末は、レイヤ間で直交又は準直交する系列を用いて、各レイヤの上り参照信号を生成する。また、ユーザ端末は、各レイヤの上り参照信号を同一の無線リソースにマッピングする。ここで、同一の無線リソースとは、例えば、少なくとも一つのリソースエレメントであり、時間リソース（少なくとも一つの時間シンボル）及び／又は周波数リソース（少なくとも一つのサブキャリア）で構成される。
【００２７】
例えば、図４では、特定の時間シンボルにおいて周波数方向に離れた２組のサブキャリアに、互いに直交又は準直交する系列を用いて生成された複数のレイヤの上り参照信号が多重（符号分割多重）される。なお、図４に示す上り参照信号のマッピング位置は例示にすぎず、これに限られない。また、複数のレイヤの上り参照信号は、符号分割多重に限られず、直交多重又は準直交多重されれば、どのような多重方式（例えば、周波数分割多重、時間分割多重、符号分割多重の少なくとも一つ）が用いられてもよい。また、図４では、周波数領域のリソース割り当て単位をリソースブロックとして記載するが、これに限られない。
【００２８】
図４に示すように、複数のレイヤの上り参照信号が直交多重又は準直交多重される場合、無線基地局は、各レイヤの上り参照信号を直交分離又は準直交分離できるので、各レイヤのチャネル状態を高精度に推定できる。これにより、無線基地局は、推定された各レイヤのチャネル状態に基づいて、空間多重又は電力多重される上りデータチャネルと上り制御チャネルとを分離できる。
【００２９】
図５は、本実施形態に係る上り送信電力の説明図である。図５に示すように、無線基地局は、上り制御チャネルがマッピングされるレイヤの受信信号電力が、上りデータチャネルがマッピングされるレイヤの受信信号電力よりも大きくなるように、各レイヤの上り送信電力を制御してもよい。このようにすることで、上りデータチャネルよりも高い品質が要求される上り制御チャネルの誤り率を低くすることができる。
【００３０】
なお、無線基地局による上り送信電力の制御はこれに限られない。例えば、無線基地局は、上り制御チャネルがマッピングされるレイヤの受信信号電力が、上りデータチャネルがマッピングされるレイヤの受信信号電力よりも小さくなるように、各レイヤの上り送信電力を制御してもよい。このようにすることで、上りデータトラフィックが少なく、なおかつ上り制御チャネルの品質が十分に達成できるユーザ端末が、周辺セルに与える干渉を低く保つことができ、システム全体の性能を上げることができる。
【００３１】
＜空間多重＞
次に、本実施形態に係る無線通信方法における上りデータチャネル及び上り制御チャネルの空間多重について詳細に説明する。
【００３２】
≪第１の態様≫
第１の態様では、単一のユーザ端末が、上りデータチャネルと上り制御チャネルとを空間多重する場合について説明する。複数のアンテナを有するユーザ端末は、異なるレイヤにマッピングされる上りデータチャネルと上り制御チャネルとを、ＵＬ  ＭＩＭＯ（シングルユーザＭＩＭＯ）により空間多重する。
【００３３】
第１の態様において、ユーザ端末は、上りデータチャネルと上り制御チャネルとの空間多重を指示する指示情報を、上位レイヤシグナリングにより無線基地局から受信する。ユーザ端末は、上位レイヤシグナリングにより、上りデータチャネルと上り制御チャネルとの空間多重が指示される場合、上りデータチャネルと上り制御チャネルとを異なるレイヤにマッピングしてもよい。
【００３４】
図６は、第１の態様に係るレイヤマッピングの一例を示す図である。図６において、ユーザ端末は、上位レイヤシグナリング又はＬ１制御信号により、上りデータチャネルと上り制御チャネルとをそれぞれマッピングするレイヤを指示するレイヤ情報を無線基地局から受信する。上位レイヤシグナリングにより受信する場合、上りデータチャネルと上り制御チャネルとがマッピングされるレイヤは準静的（Semi-static）に固定される。一方、Ｌ１制御信号により受信する場合、上りデータチャネルと上り制御チャネルとがマッピングされるレイヤは動的に変更される。
【００３５】
ユーザ端末は、レイヤ情報によって指示されるレイヤに、上りデータチャネルと上り制御チャネルとをマッピングする。例えば、図６では、ユーザ端末は、レイヤ情報に基づいて、上り制御チャネルをレイヤ＃１にマッピングし、上りデータチャネルをレイヤ＃２にマッピングする。ユーザ端末は、レイヤ毎に異なるプリコーディング行列を用いて上りデータチャネルと上り制御チャネルとをそれぞれプリコーディングして送信信号を生成し、生成した送信信号を複数のアンテナを用いて送信する。
【００３６】
また、ユーザ端末は、レイヤ＃１、＃２間で直交又は準直交する系列を用いてレイヤ＃１及び＃２の上り参照信号を生成し、生成した上り参照信号を同一のリソースエレメントにマッピングする。これにより、無線基地局は、レイヤ＃１及び＃２の上り参照信号を直交分離できるので、当該レイヤ＃１及び＃２の上り参照信号を用いて推定されるチャネル状態に基づいて、レイヤ＃１の上り制御チャネルとレイヤ＃２の上りデータチャネルとを分離できる。
【００３７】
図７は、第１の態様に係るレイヤマッピングの他の例を示す図である。図７では、ユーザ端末は、図６とは異なり無線基地局からのレイヤ情報なしに、上りデータチャネルと上り制御チャネルとをそれぞれマッピングするレイヤを決定する。
【００３８】
例えば、図７Ａに示すように、上り制御チャネルだけを送信する場合、ユーザ端末は、当該上り制御チャネルをレイヤ＃１（第１のレイヤ）にマッピングする。また、図７Ｂに示すように、上りデータチャネルだけを送信する場合、ユーザ端末は、当該上りデータチャネルをレイヤ＃１にマッピングする。一方、図７Ｃに示すように、上りデータチャネルと上り制御チャネルと空間多重して送信する場合、ユーザ端末は、上り制御チャネルをレイヤ＃１に、上りデータチャネルをレイヤ＃２（第２のレイヤ）にマッピングする。
【００３９】
このように、図７では、上り制御チャネルは、単一送信する場合も上りデータチャネルと同時送信する場合も、レイヤ＃１にマッピングされる。一方、上りデータチャネルは、上り制御チャネルの有無に応じて、マッピングされるレイヤが変更される。この場合、リソースブロック（ＰＲＢ：Physical  Resource  Block）毎に、上りデータチャネルがマッピングされるレイヤが変更されてもよい。
【００４０】
例えば、システム帯域の両端領域（上り制御チャネル用に確保されるリソース領域）のリソースブロックでは、図７Ｃに示すレイヤマッピングが適用され、当該両端領域以外のリソースブロックでは、図７Ｂに示すレイヤマッピングが適用されてもよい。これにより、ＬＴＥシステムにおける上り制御チャネルの割り当て方法をリユースしながら、上りデータチャネルに割り当て可能な無線リソースを増加させることができる。
【００４１】
図８は、第１の態様に係るスケジューリングの一例を示す図である。図８において、無線基地局は、上り制御チャネルと上りデータチャネルとに対して無線リソース（例えば、ＰＲＢ）を割り当てる（スケジューリングを行う）。上り制御チャネルと上りデータチャネルとに割り当てられた無線リソースを示すリソース情報は、単一のＬ１制御信号によりユーザ端末に送信されてもよいし（図８Ａ及び８Ｂ）、別々のＬ１制御信号によりユーザ端末に送信されてもよい（図８Ｃ）。
【００４２】
また、無線基地局は、上り制御チャネルと上りデータチャネルとに対して共通のＰＲＢ（同一のＰＲＢ）を割り当ててもよい。この場合、図８Ａに示すように、ユーザ端末は、当該共通のＰＲＢを示すリソース情報を含むＬ１制御信号を受信する。ユーザ端末は、当該共通のＰＲＢに、上り制御チャネル及び上りデータチャネルを空間多重する。このように、上り制御チャネルと上りデータチャネルとに共通のリソース情報を用いることにより、下りリンクのオーバーヘッドを削減できる。
【００４３】
或いは、無線基地局は、上り制御チャネル用のＰＲＢと上りデータチャネル用のＰＲＢとを別々に割り当ててもよい（一部重複するＰＲＢを含んでもよい）。この場合、図８Ｂに示すように、ユーザ端末は、上り制御チャネルに割り当てられたＰＲＢを示すリソース情報と上りデータチャネルに割り当てられたＰＲＢを示すリソース情報とを含む単一のＬ１制御信号を受信する。ユーザ端末は、割り当てられたＰＲＢを用いて、上り制御チャネル又は／及び上りデータチャネルを送信する。上り制御チャネルで伝送される情報量は、上りデータチャネルで伝送される情報量よりも少ないため、上り制御チャネルと上りデータチャネルとに対するＰＲＢ割り当てを異ならせることにより、無線リソースの利用効率を向上させることができる。
【００４４】
なお、図８Ａ及び８Ｂにおいて、上り制御チャネル及び上りデータチャネルそれぞれの送信電力は、共通の送信電力制御（ＴＰＣ）コマンドにより制御されてもよい。この場合、共通のＴＰＣコマンドが、図８Ａ及び８Ｂに示すＬ１制御信号によりユーザ端末に送信される。ユーザ端末は、当該ＴＰＣコマンドに基づいて上りデータチャネルの送信電力を決定し、当該ＴＰＣコマンドと所定のオフセットとに基づいて上り制御チャネルの送信電力を決定してもよい。なお、当該所定のオフセットは、上り制御チャネルの送信電力を上りデータチャネルの送信電力よりも増加させるために用いられてもよい。
【００４５】
一方、図８Ｃに示すように、上り制御チャネル用のＰＲＢと上りデータチャネル用のＰＲＢとが別々に割り当てられる場合、ユーザ端末は、上り制御チャネルに割り当てられたＰＲＢを示すリソース情報を含むＬ１制御信号（例えば、下りアサインメント）と、上りデータチャネルに割り当てられたＰＲＢを示すリソース情報を含むＬ１制御信号（例えば、上りグラント）とを受信してもよい。ユーザ端末は、レイヤ毎のＬ１制御信号により割り当てられたＰＲＢを用いて、上り制御チャネル又は／及び上りデータチャネルを送信する。
【００４６】
図８Ｃにおいて、上り制御チャネル及び上りデータチャネルそれぞれの送信電力は、個別の送信電力制御（ＴＰＣ）コマンドにより制御されてもよい。この場合、上り制御チャネル用のＬ１制御信号と、上りデータチャネル用のＬ１制御信号とに、それぞれ異なるＴＰＣコマンドが含まれてもよい。
【００４７】
なお、ユーザ端末は、Ｌ１制御信号により上り制御チャネル用リソース情報が得られる場合には図８Ａ〜Ｃのいずれかの方法により上り制御チャネルリソースを用いて送信を行い、上記Ｌ１制御信号による上り制御チャネル用リソース情報が得られない場合には、あらかじめ上位レイヤシグナリングで設定された上り制御チャネルリソースを用いて送信を行うものとしてもよい。これにより、例えば、ＤＬデータ割り当てやＵＬデータ割り当てとは独立に設定される周期ＣＱＩやスケジューリング要求（ＳＲ）などの場合に、Ｌ１制御信号による指示を不要とすることができ、下り制御チャネルのオーバーヘッドを減らすことができる。
【００４８】
≪第２の態様≫
第２の態様では、異なる複数のユーザ端末の上りデータチャネルと上り制御チャネルとを空間多重する場合について説明する。第２の態様では、あるユーザ端末の上りデータチャネルと他のユーザ端末の上り制御チャネルとが、ＵＬ  ＭＩＭＯ（マルチユーザＭＩＭＯ）により空間多重される。このため、ユーザ端末は、第１の態様とは異なり、複数のアンテナを有していなくともよい。以下では、第１の態様との相違点を中心に説明する。
【００４９】
第２の態様において、各ユーザ端末は、上位レイヤシグナリングにより、上りデータチャネルと上り制御チャネルとをそれぞれマッピングするレイヤ（又は／及び当該レイヤの上り参照信号の系列）を指示するレイヤ情報を無線基地局から受信してもよい。
【００５０】
或いは、第２の態様において、各ユーザ端末は、Ｌ１制御信号により、上りデータチャネルと上り制御チャネルとをそれぞれマッピングするレイヤ（又は／及び当該レイヤの上り参照信号の系列）を指示するレイヤ情報を無線基地局から受信してもよい。なお、Ｌ１制御信号は、上り制御チャネルの送信を指示するＬ１制御信号（例えば、下りアサインメント）であってもよいし、上りデータチャネルの送信を指示するＬ１制御信号（例えば、上りグラント）であってもよい。
【００５１】
図９は、第２の態様に係るレイヤマッピングの一例を示す図である。例えば、図９では、上位レイヤシグナリング又はＬ１制御信号により受信されるレイヤ情報により、上り制御チャネルをレイヤ＃１にマッピングし、上りデータチャネルをレイヤ＃２にマッピングすることが指示されるものとする。
【００５２】
図９において、ユーザ端末＃１は、上記レイヤ情報に基づいて、レイヤ＃１の上り参照信号を生成し、上り制御チャネルと多重する。一方、ユーザ端末＃２は、上記レイヤ情報に基づいて、レイヤ＃２の上り参照信号を生成し、上りデータチャネルと多重する。また、ユーザ端末＃１及び＃２は、それぞれ、レイヤ＃１及び＃２の上り参照信号を同一のリソースエレメントにマッピングする。
【００５３】
このように、異なるユーザ端末の上りデータチャネルと上り制御チャネルとを空間多重する場合のレイヤマッピングとは、レイヤ間で直交する上り参照信号を上り制御チャネル又は上りデータチャネルと多重することである。
【００５４】
また、図示しないが、図９において、ユーザ端末＃１が上りデータチャネルを送信する場合、レイヤ＃２の上り参照信号を生成して当該上りデータチャネルと多重する（上りデータチャネルをレイヤ＃２にマッピングする）。同様に、ユーザ端末＃２が上り制御チャネルを送信する場合、レイヤ＃１の上り参照信号を生成して当該上り制御チャネルと多重する（当該上り制御チャネルをレイヤ＃１にマッピングする）。
【００５５】
＜電力多重＞
次に、本実施形態に係る無線通信方法における上りデータチャネル及び上り制御チャネルの電力多重について詳細に説明する。
【００５６】
電力多重（非直交多重）では、ユーザ端末は、異なるレイヤにマッピングされた上りデータチャネルと上り制御チャネルとを同一の無線リソースを用いて異なる送信電力で送信する。例えば、図５に示すように、ユーザ端末は、上りデータチャネルよりも大きい送信電力で上り制御チャネルを送信してもよい。なお、単一のユーザ端末の上りデータチャネルと上り制御チャネルとが電力多重されてもよいし、異なるユーザ端末の上りデータチャネルと上り制御チャネルとが電力多重されてもよい。
【００５７】
また、無線基地局は、干渉キャンセラ（例えば、ＳＩＣ）により受信信号から干渉信号を除去することで所望信号を抽出する。具体的には、無線基地局は、上り制御チャネルと電力多重された上りデータチャネルを干渉キャンセラにより除去することで、上り制御チャネルを抽出する。同様に、無線基地局は、上りデータチャネルと電力多重された上り制御チャネルを干渉キャンセラにより除去することで、上り制御チャネルを抽出する。
【００５８】
以上、本実施形態に係る無線通信方法によれば、上りデータチャネルと上り制御チャネルとを異なるレイヤにマッピングすることにより、上りデータチャネルをシステム帯域全体に割り当てることが可能となる。この結果、下りトラフィックの増加に起因する上りデータチャネル用の無線リソースのひっ迫を防止できる。
【００５９】
（無線通信システム）
以下、本発明の一実施形態に係る無線通信システムの構成について説明する。この無線通信システムでは、上記無線通信方法が適用される。なお、上記各態様に係る無線通信方法は、単独で適用されてもよいし、組み合わせて適用されてもよい。
【００６０】
図１０は、本発明の一実施形態に係る無線通信システムの概略構成の一例を示す図である。無線通信システム１では、ＬＴＥシステムのシステム帯域幅（例えば、２０ＭＨｚ）を１単位とする複数の基本周波数ブロック（コンポーネントキャリア）を一体としたキャリアアグリゲーション（ＣＡ）及び／又はデュアルコネクティビティ（ＤＣ）を適用することができる。なお、無線通信システム１は、ＳＵＰＥＲ  ３Ｇ、ＬＴＥ−Ａ（ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ）、ＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄ、４Ｇ、５Ｇ、ＦＲＡ（Future  Radio  Access）などと呼ばれても良い。
【００６１】
図１０に示す無線通信システム１は、マクロセルＣ１を形成する無線基地局１１と、マクロセルＣ１内に配置され、マクロセルＣ１よりも狭いスモールセルＣ２を形成する無線基地局１２ａ〜１２ｃとを備えている。また、マクロセルＣ１及び各スモールセルＣ２には、ユーザ端末２０が配置されている。
【００６２】
ユーザ端末２０は、無線基地局１１及び無線基地局１２の双方に接続することができる。ユーザ端末２０は、異なる周波数を用いるマクロセルＣ１とスモールセルＣ２を、ＣＡ又はＤＣにより同時に使用することが想定される。また、ユーザ端末２０は、複数のセル（ＣＣ）（例えば、６個以上のＣＣ）を用いてＣＡ又はＤＣを適用することができる。
【００６３】
ユーザ端末２０と無線基地局１１との間は、相対的に低い周波数帯域（例えば、２ＧＨｚ）で帯域幅が狭いキャリア（既存キャリア、Legacy  carrierなどと呼ばれる）を用いて通信を行うことができる。一方、ユーザ端末２０と無線基地局１２との間は、相対的に高い周波数帯域（例えば、３．５ＧＨｚ、５ＧＨｚなど）で帯域幅が広いキャリアが用いられてもよいし、無線基地局１１との間と同じキャリアが用いられてもよい。なお、各無線基地局が利用する周波数帯域の構成はこれに限られない。
【００６４】
無線基地局１１と無線基地局１２との間（又は、２つの無線基地局１２間）は、有線接続（例えば、ＣＰＲＩ（Common  Public  Radio  Interface）に準拠した光ファイバ、Ｘ２インターフェースなど）又は無線接続する構成とすることができる。
【００６５】
無線基地局１１及び各無線基地局１２は、それぞれ上位局装置３０に接続され、上位局装置３０を介してコアネットワーク４０に接続される。なお、上位局装置３０には、例えば、アクセスゲートウェイ装置、無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）、モビリティマネジメントエンティティ（ＭＭＥ）などが含まれるが、これに限定されるものではない。また、各無線基地局１２は、無線基地局１１を介して上位局装置３０に接続されてもよい。
【００６６】
なお、無線基地局１１は、相対的に広いカバレッジを有する無線基地局であり、マクロ基地局、集約ノード、ｅＮＢ（eNodeB）、送受信ポイント、などと呼ばれてもよい。また、無線基地局１２は、局所的なカバレッジを有する無線基地局であり、スモール基地局、マイクロ基地局、ピコ基地局、フェムト基地局、ＨｅＮＢ（Home  eNodeB）、ＲＲＨ（Remote  Radio  Head）、送受信ポイントなどと呼ばれてもよい。以下、無線基地局１１及び１２を区別しない場合は、無線基地局１０と総称する。
【００６７】
各ユーザ端末２０は、ＬＴＥ、ＬＴＥ−Ａなどの各種通信方式に対応した端末であり、移動通信端末だけでなく固定通信端末を含んでもよい。
【００６８】
無線通信システム１においては、無線アクセス方式として、下りリンクと上りリンクの双方にＯＦＤＭＡ（直交周波数分割多元接続）が適用される。ＯＦＤＭＡは、周波数帯域を複数の狭い周波数帯域（サブキャリア）に分割し、各サブキャリアにデータをマッピングして通信を行うマルチキャリア伝送方式である。なお、上り及び下りの無線アクセス方式は、これらの組み合わせに限られない。例えば、上りリンクにＳＣ−ＦＤＭＡ（シングルキャリア−周波数分割多元接続）が適用されてもよい。ＳＣ−ＦＤＭＡは、システム帯域幅を端末毎に１つ又は連続したリソースブロックからなる帯域に分割し、複数の端末が互いに異なる帯域を用いることで、端末間の干渉を低減するシングルキャリア伝送方式である。或いは、下りリンク又は／及び上りリンクにおいて、ＮＯＭＡ（非直交多元接続）（電力多元接続ともいう）が適用されてもよい。
【００６９】
無線通信システム１では、下りリンクのチャネルとして、各ユーザ端末２０で共有される下りデータチャネル（ＰＤＳＣＨ：Physical  Downlink  Shared  Channel）、報知チャネル（ＰＢＣＨ：Physical  Broadcast  Channel）、Ｌ１／Ｌ２制御チャネル（Ｌ１／Ｌ２制御信号）などが用いられる。ＰＤＳＣＨにより、ユーザデータや上位レイヤ制御情報、ＳＩＢ（System  Information  Block）などが伝送される。また、ＰＢＣＨにより、ＭＩＢ（Master  Information  Block）が伝送される。
【００７０】
Ｌ１／Ｌ２制御チャネルは、下り制御チャネル（ＰＤＣＣＨ（Physical  Downlink  Control  Channel）、ＥＰＤＣＣＨ（Enhanced  Physical  Downlink  Control  Channel））、ＰＣＦＩＣＨ（Physical  Control  Format  Indicator  Channel）、ＰＨＩＣＨ（Physical  Hybrid-ARQ  Indicator  Channel）などを含む。ＰＤＣＣＨにより、ＰＤＳＣＨ及びＰＵＳＣＨのスケジューリング情報を含む下り制御情報（ＤＣＩ：Downlink  Control  Information）などが伝送される。ＰＣＦＩＣＨにより、ＰＤＣＣＨに用いるＯＦＤＭシンボル数が伝送される。ＰＨＩＣＨにより、ＰＵＳＣＨに対するＨＡＲＱの送達確認情報（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）が伝送される。ＥＰＤＣＣＨは、ＰＤＳＣＨ（下り共有データチャネル）と周波数分割多重され、ＰＤＣＣＨと同様にＤＣＩなどの伝送に用いられる。
【００７１】
無線通信システム１では、上りリンクのチャネルとして、各ユーザ端末２０で共有される上りデータチャネル（ＰＵＳＣＨ：Physical  Uplink  Shared  Channel）、上り制御チャネル（ＰＵＣＣＨ：Physical  Uplink  Control  Channel）、ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ：Physical  Random  Access  Channel）などが用いられる。上りデータチャネルにより、ユーザデータ、上位レイヤ制御情報が伝送される。送達確認情報（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）や無線品質情報（ＣＱＩ）などの少なくも一つを含む上り制御情報（ＵＣＩ：Uplink  Control  Information）は、上りデータチャネル又は上り制御チャネルにより、伝送される。ランダムアクセスチャネルにより、セルとの接続確立のためのランダムアクセスプリアンブルが伝送される。
【００７２】
＜無線基地局＞
図１１は、本発明の一実施形態に係る無線基地局の全体構成の一例を示す図である。無線基地局１０は、複数の送受信アンテナ１０１と、アンプ部１０２と、送受信部１０３と、ベースバンド信号処理部１０４と、呼処理部１０５と、伝送路インターフェース１０６とを備えている。なお、送受信アンテナ１０１、アンプ部１０２、送受信部１０３は、それぞれ１つ以上を含むように構成されてもよい。
【００７３】
下りリンクにより無線基地局１０からユーザ端末２０に送信されるユーザデータは、上位局装置３０から伝送路インターフェース１０６を介してベースバンド信号処理部１０４に入力される。
【００７４】
ベースバンド信号処理部１０４では、ユーザデータに関して、ＰＤＣＰ（Packet  Data  Convergence  Protocol）レイヤの処理、ユーザデータの分割・結合、ＲＬＣ（Radio  Link  Control）再送制御などのＲＬＣレイヤの送信処理、ＭＡＣ（Medium  Access  Control）再送制御（例えば、ＨＡＲＱ（Hybrid  Automatic  Repeat  reQuest）の送信処理）、スケジューリング、伝送フォーマット選択、チャネル符号化、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ：Inverse  Fast  Fourier  Transform）処理、プリコーディング処理などの送信処理が行われて送受信部１０３に転送される。また、下り制御信号に関しても、チャネル符号化や逆高速フーリエ変換などの送信処理が行われて、送受信部１０３に転送される。
【００７５】
送受信部１０３は、ベースバンド信号処理部１０４からアンテナ毎にプリコーディングして出力されたベースバンド信号を無線周波数帯に変換して送信する。送受信部１０３で周波数変換された無線周波数信号は、アンプ部１０２により増幅され、送受信アンテナ１０１から送信される。
【００７６】
また、送受信部１０３は、上りデータチャネルと上り制御チャネルとの空間多重を指示する指示情報を、上位レイヤシグナリングによりユーザ端末２０に送信する。また、送受信部１０３は、上位レイヤシグナリング又はＬ１制御信号により、上りデータチャネルと上り制御チャネルとをそれぞれマッピングするレイヤを指示するレイヤ情報をユーザ端末２０に送信してもよい。
【００７７】
本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるトランスミッター／レシーバー、送受信回路又は送受信装置から構成することができる。なお、送受信部１０３は、一体の送受信部として構成されてもよいし、送信部及び受信部から構成されてもよい。
【００７８】
一方、上り信号については、送受信アンテナ１０１で受信された無線周波数信号がアンプ部１０２で増幅される。送受信部１０３はアンプ部１０２で増幅された上り信号を受信する。送受信部１０３は、受信信号をベースバンド信号に周波数変換して、ベースバンド信号処理部１０４に出力する。
【００７９】
ベースバンド信号処理部１０４では、入力された上り信号に含まれるユーザデータに対して、高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Fast  Fourier  Transform）処理、逆離散フーリエ変換（ＩＤＦＴ：Inverse  Discrete  Fourier  Transform）処理、誤り訂正復号、ＭＡＣ再送制御の受信処理、ＲＬＣレイヤ及びＰＤＣＰレイヤの受信処理がなされ、伝送路インターフェース１０６を介して上位局装置３０に転送される。呼処理部１０５は、通信チャネルの設定や解放などの呼処理や、無線基地局１０の状態管理や、無線リソースの管理を行う。
【００８０】
伝送路インターフェース１０６は、所定のインターフェースを介して、上位局装置３０と信号を送受信する。また、伝送路インターフェース１０６は、基地局間インターフェース（例えば、ＣＰＲＩ（Common  Public  Radio  Interface）に準拠した光ファイバ、Ｘ２インターフェース）を介して隣接無線基地局１０と信号を送受信（バックホールシグナリング）してもよい。
【００８１】
図１２は、本実施形態に係る無線基地局の機能構成の一例を示す図である。なお、図１２は、本実施形態における特徴部分の機能ブロックを主に示しており、無線基地局１０は、無線通信に必要な他の機能ブロックも有しているものとする。図１２に示すように、ベースバンド信号処理部１０４は、制御部３０１と、送信信号生成部３０２と、マッピング部３０３と、受信信号処理部３０４と、測定部３０５と、を備えている。
【００８２】
制御部３０１は、無線基地局１０全体の制御を実施する。制御部３０１は、例えば、送信信号生成部３０２による下り信号の生成や、マッピング部３０３による信号のマッピング、受信信号処理部３０４による信号の受信処理を制御する。
【００８３】
具体的には、制御部３０１は、異なるレイヤにマッピングされた上りデータチャネルと上り制御チャネルとを分離するように受信信号処理部３０４を制御する。具体的には、制御部３０１は、測定部３０５で測定された各レイヤのチャネル状態に基づいて、上りデータチャネルと上り制御チャネルとを分離する。
【００８４】
なお、制御部３０１は、上りデータチャネルと上り制御チャネルとをＵＬ  ＭＩＭＯ（シングルユーザ／マルチユーザＭＩＭＯを含む）の信号として受信処理を行うよう制御してもよい。或いは、制御部３０１は、上りデータチャネルと上り制御チャネルとをＮＯＭＡの信号として受信処理を行うよう制御してもよい。
【００８５】
また、制御部３０１は、ユーザ端末２０におけるレイヤマッピングを制御してもよい。例えば、制御部３０１は、上りデータチャネルと上り制御チャネルとの空間多重を指示する指示情報を生成するように、送信信号生成部３０２を制御してもよい。また、制御部３０１は、上りデータチャネルと上り制御チャネルとをそれぞれマッピングするレイヤを指示するレイヤ情報を生成するように、送信信号生成部３０２を制御してもよい。
【００８６】
また、制御部３０１は、下りデータチャネル、上りデータチャネル及び／又は上り制御チャネルに対する無線リソースの割り当て（スケジューリング）を制御する。制御部３０１は、割り当てられた無線リソースを示すリソース情報を、単一又は複数のＬ１制御信号により送信するように制御する（図８）。なお、制御部３０１は、上り制御チャネル用のリソース情報を上位レイヤシグナリングにより送信するように制御してもよい。
【００８７】
また、制御部３０１は、上り制御チャネル及び／又は上りデータチャネルの送信電力を制御する。例えば、制御部３０１は、上り制御チャネルがマッピングされるレイヤの受信信号電力が、上りデータチャネルがマッピングされるレイヤの受信信号電力よりも大きくなるように、各レイヤの上り送信電力を制御してもよい。或いは、制御部３０１は、上りデータチャネルがマッピングされるレイヤの受信信号電力が、上り制御チャネルがマッピングされるレイヤの受信信号電力よりも大きくなるように、各レイヤの上り送信電力を制御してもよい。なお、制御部３０１は、閉ループ制御に用いられる送信電力制御（ＴＰＣ）コマンドを含むＬ１制御信号を送信し、開ループ制御に用いられるパラメータを上位レイヤシグナリングにより送信するように制御してもよい。
【００８８】
制御部３０１は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるコントローラ、制御回路又は制御装置から構成することができる。
【００８９】
送信信号生成部３０２は、制御部３０１からの指示に基づいて、下り信号（下りデータチャネル、下り制御チャネル（Ｌ１制御信号）、下り参照信号を含む）を生成して、マッピング部３０３に出力する。
【００９０】
送信信号生成部３０２は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明される信号生成器、信号生成回路又は信号生成装置とすることができる。
【００９１】
マッピング部３０３は、制御部３０１からの指示に基づいて、送信信号生成部３０２で生成された下り信号を、所定の無線リソースにマッピングして、送受信部１０３に出力する。マッピング部３０３は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるマッパー、マッピング回路又はマッピング装置とすることができる。
【００９２】
受信信号処理部３０４は、ユーザ端末２０から送信される上り信号（上りデータチャネル、上り制御チャネル、上り参照信号を含む）に対して、受信処理（例えば、デマッピング、復調、復号など）を行う。処理結果は、制御部３０１に出力される。
【００９３】
具体的には、受信信号処理部３０４は、制御部３０１からの指示に従って、異なるレイヤにマッピングされた上りデータチャネルと上り制御チャネルとをＵＬ  ＭＩＭＯ（シングルユーザ／マルチユーザＭＩＭＯを含む）又はＮＯＭＡの信号として受信処理を行う。
【００９４】
受信信号処理部３０４は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明される信号処理器、信号処理回路又は信号処理装置、並びに、測定器、測定回路又は測定装置から構成することができる。
【００９５】
測定部３０５は、ユーザ端末２０からの上り参照信号を用いた測定を行い、測定結果を制御部３０１に出力する。具体的には、測定部３０５は、レイヤ間で直交又は準直交する上り参照信号を用いて、各レイヤのチャネル状態を測定（推定）する。
【００９６】
測定部３０５は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明される信号処理器、信号処理回路又は信号処理装置、並びに、測定器、測定回路又は測定装置から構成することができる。
【００９７】
＜ユーザ端末＞
図１３は、本発明の一実施形態に係るに係るユーザ端末の全体構成の一例を示す図である。ユーザ端末２０は、ＭＩＭＯ伝送のための複数の送受信アンテナ２０１と、アンプ部２０２と、送受信部２０３と、ベースバンド信号処理部２０４と、アプリケーション部２０５と、を備えている。
【００９８】
複数の送受信アンテナ２０１で受信された無線周波数信号は、それぞれアンプ部２０２で増幅される。各送受信部２０３はアンプ部２０２で増幅された下り信号を受信する。送受信部２０３は、受信信号をベースバンド信号に周波数変換して、ベースバンド信号処理部２０４に出力する。
【００９９】
ベースバンド信号処理部２０４は、入力されたベースバンド信号に対して、ＦＦＴ処理や、誤り訂正復号、再送制御の受信処理などを行う。下りリンクのユーザデータは、アプリケーション部２０５に転送される。アプリケーション部２０５は、物理レイヤやＭＡＣレイヤより上位のレイヤに関する処理などを行う。また、下りリンクのデータのうち、報知情報もアプリケーション部２０５に転送される。
【０１００】
一方、上りリンクのユーザデータについては、アプリケーション部２０５からベースバンド信号処理部２０４に入力される。ベースバンド信号処理部２０４では、再送制御の送信処理（例えば、ＨＡＲＱの送信処理）や、チャネル符号化、プリコーディング、離散フーリエ変換（ＤＦＴ：Discrete  Fourier  Transform）処理、ＩＦＦＴ処理などが行われて各送受信部２０３に転送される。送受信部２０３は、ベースバンド信号処理部２０４から出力されたベースバンド信号を無線周波数帯に変換して送信する。送受信部２０３で周波数変換された無線周波数信号は、アンプ部２０２により増幅され、送受信アンテナ２０１から送信される。
【０１０１】
なお、送受信部２０３は、上りデータチャネルと上り制御チャネルとの空間多重を指示する指示情報を、上位レイヤシグナリングにより無線基地局１０から受信する。また、送受信部２０３は、上位レイヤシグナリング又はＬ１制御信号により、上りデータチャネルと上り制御チャネルとをそれぞれマッピングするレイヤを指示するレイヤ情報を無線基地局１０から受信してもよい。
【０１０２】
また、送受信部２０３は、上りデータチャネルと上り制御チャネルとに共通に割り当てらえる無線リソース（例えば、ＰＲＢ）を示す単一のＬ１制御信号を受信してもよい（図８Ａ）。或いは、送受信部２０３は、上りデータチャネルに割り当てられる無線リソースと上り制御チャネルに割り当てられる無線リソースとの双方を示す単一のレイヤ１制御信号を受信してもよい（図８Ｂ）。或いは、送受信部２０３は、上りデータチャネルに割り当てられる無線リソースと上り制御チャネルに割り当てられる無線リソースを別々に示す複数のレイヤ１制御信号を受信してもよい（図８Ｃ）。
【０１０３】
送受信部２０３は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるトランスミッター／レシーバー、送受信回路又は送受信装置とすることができる。また、送受信部２０３は、一体の送受信部として構成されてもよいし、送信部及び受信部から構成されてもよい。
【０１０４】
図１４は、本実施形態に係るユーザ端末の機能構成の一例を示す図である。なお、図１４においては、本実施形態における特徴部分の機能ブロックを主に示しており、ユーザ端末２０は、無線通信に必要な他の機能ブロックも有しているものとする。図１４に示すように、ユーザ端末２０が有するベースバンド信号処理部２０４は、制御部４０１と、送信信号生成部４０２と、マッピング部４０３と、受信信号処理部４０４と、測定部４０５と、を備えている。
【０１０５】
制御部４０１は、ユーザ端末２０全体の制御を実施する。制御部４０１は、例えば、送信信号生成部４０２による信号の生成や、マッピング部４０３による信号のマッピング、受信信号処理部４０４による信号の受信処理を制御する。
【０１０６】
また、制御部４０１は、上りデータチャネルと上り制御チャネルとのレイヤマッピングを制御する。具体的には、制御部４０１は、上りデータチャネルと上り制御チャネルとを異なるレイヤにマッピングする。
【０１０７】
また、制御部４０１は、異なるレイヤにマッピングされる上りデータチャネルと上り制御チャネルとを同一の無線リソースに多重して送信するよう制御する。また、制御部４０１は、レイヤ毎に直交又は準直交する上り参照信号を生成し、同一の無線リソース（例えば、リソースエレメント）にマッピングして送信するよう制御する（図４）。具体的には、制御部４０１は、レイヤ毎に直交又は準直交する系列の上り参照信号を生成するように送信信号生成部４０２を制御してもよい。
【０１０８】
また、制御部４０１は、上りデータチャネルと上り制御チャネルとを、同一の無線リソースに空間多重して送信するよう制御してもよい。また、制御部４０１は、上位レイヤシグナリングにより通知される指示情報により上りデータチャネルと上り制御チャネルとの空間多重が指示される場合、上りデータチャネルと前記上り制御チャネルとを異なるレイヤにマッピングするよう制御してもよい。
【０１０９】
また、制御部４０１は、上位レイヤシグナリング又はレイヤ１制御信号により受信される上述のレイヤ情報に基づいて、前記上りデータチャネルと前記上り制御チャネルとを異なるレイヤにマッピングするよう制御してもよい（図６）。
【０１１０】
また、制御部４０１は、上りデータチャネルを上り制御チャネルと空間多重せずに送信する場合、上りデータチャネルを第１のレイヤにマッピングし、上りデータチャネルを上り制御チャネルと空間多重して送信する場合、上り制御チャネルを第１のレイヤに、上りデータチャネルを第２のレイヤにマッピングするよう制御してもよい（図７）。なお、レイヤ数は２に限られず、上りデータチャネル又は／及び上り制御チャネルが複数のレイヤにマッピングされてもよい。
【０１１１】
また、制御部４０１は、送受信部２０３で受信された単一のレイヤ１制御信号、又は、各レイヤのレイヤ１制御信号が示す無線リソースに、上りデータチャネルと上り制御チャネルとを空間多重するよう制御してもよい（図８）。
【０１１２】
或いは、制御部４０１は、上りデータチャネルと上り制御チャネルとを、同一の無線リソースに電力多重（非直交多重）して送信するよう制御してもよい。
【０１１３】
制御部４０１は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるコントローラ、制御回路又は制御装置から構成することができる。
【０１１４】
送信信号生成部４０２は、制御部４０１からの指示に基づいて、上り信号（上りデータチャネル、上り制御チャネル、上り参照信号を含む）を生成して、マッピング部４０３に出力する。例えば、送信信号生成部４０２は、ＵＣＩを含む上り制御チャネルを生成する。また、送信信号生成部４０２は、上りユーザデータを含む上りデータチャネルを生成する。
【０１１５】
具体的には、送信信号生成部４０２は、制御部４０１からの指示に基づいて、レイヤ間で直交又は準直交する上り参照信号を生成する。具体的には、送信信号生成部４０２は、レイヤ間で直交又は準直交する系列を用いて各レイヤの上り参照信号を生成してもよい。
【０１１６】
送信信号生成部４０２は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明される信号生成器、信号生成回路又は信号生成装置とすることができる。
【０１１７】
マッピング部４０３は、制御部４０１からの指示に基づいて、送信信号生成部４０２で生成された上り信号（上り制御チャネル、上りデータチャネル、上り参照信号など）を無線リソースにマッピングして、送受信部２０３へ出力する。マッピング部４０３は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるマッパー、マッピング回路又はマッピング装置とすることができる。
【０１１８】
受信信号処理部４０４は、下り信号（下り制御チャネル（Ｌ１制御信号）、下りデータチャネルを含む）に対して、受信処理（例えば、デマッピング、復調、復号など）を行う。受信信号処理部４０４は、無線基地局１０から受信した情報を、制御部４０１に出力する。受信信号処理部４０４は、例えば、報知情報、システム情報、ＲＲＣシグナリングなどの上位レイヤシグナリングによる制御情報、ＤＣＩなどを、制御部４０１に出力する。
【０１１９】
受信信号処理部４０４は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明される信号処理器、信号処理回路又は信号処理装置から構成することができる。また、受信信号処理部４０４は、本発明に係る受信部を構成することができる。
【０１２０】
測定部４０５は、無線基地局１０からの下り参照信号（例えば、ＣＲＳ、ＣＳＩ−ＲＳ）に基づいて、チャネル状態を測定し、測定結果を制御部４０１に出力する。
【０１２１】
測定部４０５は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明される信号処理器、信号処理回路又は信号処理装置、並びに、測定器、測定回路又は測定装置から構成することができる。
【０１２２】
なお、上記実施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、物理的に分離した２つ以上の装置を有線又は無線で接続し、これら複数の装置により実現されてもよい。
【０１２３】
例えば、無線基地局１０やユーザ端末２０の各機能の一部又は全ては、ＡＳＩＣ（Application  Specific  Integrated  Circuit）、ＰＬＤ（Programmable  Logic  Device）、ＦＰＧＡ（Field  Programmable  Gate  Array）などのハードウェアを用いて実現されても良い。また、無線基地局１０やユーザ端末２０は、プロセッサ（ＣＰＵ：Central  Processing  Unit）と、ネットワーク接続用の通信インターフェースと、メモリと、プログラムを保持したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体と、を含むコンピュータ装置によって実現されてもよい。つまり、本発明の一実施形態に係る無線基地局、ユーザ端末などは、本発明に係る無線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。
【０１２４】
ここで、プロセッサやメモリなどは情報を通信するためのバスで接続される。また、コンピュータ読み取り可能な記録媒体は、例えば、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）、ＥＰＲＯＭ（Erasable  Programmable  ＲＯＭ）、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact  Disc−ＲＯＭ）、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）、ハードディスクなどの記憶媒体である。また、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。また、無線基地局１０やユーザ端末２０は、入力キーなどの入力装置や、ディスプレイなどの出力装置を含んでいてもよい。
【０１２５】
無線基地局１０及びユーザ端末２０の機能構成は、上述のハードウェアによって実現されてもよいし、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールによって実現されてもよいし、両者の組み合わせによって実現されてもよい。プロセッサは、オペレーティングシステムを動作させてユーザ端末の全体を制御する。また、プロセッサは、記憶媒体からプログラム、ソフトウェアモジュールやデータをメモリに読み出し、これらに従って各種の処理を実行する。
【０１２６】
ここで、当該プログラムは、上記の各実施形態で説明した各動作を、コンピュータに実行させるプログラムであれば良い。例えば、ユーザ端末２０の制御部４０１は、メモリに格納され、プロセッサで動作する制御プログラムによって実現されてもよく、他の機能ブロックについても同様に実現されてもよい。
【０１２７】
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。
【０１２８】
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（シグナリング）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。
【０１２９】
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。
【０１３０】
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。
【０１３１】
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、暗黙的に（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。
【０１３２】
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（RRCConnectionSetup）メッセージ、ＲＲＣ接続再構成（RRCConnectionReconfiguration）メッセージなどであってもよい。
【０１３３】
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、ＦＲＡ（Future  Radio  Access）、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。
【０１３４】
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。
【０１３５】
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、特許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。
【０１３６】
本出願は、２０１５年８月３１日出願の特願２０１５−１７１４５３に基づく。この内容は、全てここに含めておく。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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