(57)【要約】【課題】非衝突型のアクセス方式と衝突型のアクセス方式とを効率的に切替えることを可能にする技術を提供すること。【解決手段】ユーザ装置が予め定められた上り無線リソースを自律的に選択する第一の上り通信方式と、基地局がユーザ装置に上り無線リソースを割当てる第二の上り通信方式とをサポートする無線通信システムにおけるユーザ装置であって、前記基地局から、前記第一の上り通信方式及び前記第二の上り通信方式のうちいずれか一方を指示する指示情報を取得する取得部と、前記指示情報に従って、前記第一の上り通信方式又は前記第二の上り通信方式を用いて上り信号を送信する送信部と、を有するユーザ装置。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザ装置が予め定められた上り無線リソースを自律的に選択する第一の上り通信方式と、基地局がユーザ装置に上り無線リソースを割当てる第二の上り通信方式とをサポートする無線通信システムにおけるユーザ装置であって、
前記基地局から、前記第一の上り通信方式及び前記第二の上り通信方式のうちいずれか一方を指示する指示情報を取得する取得部と、
前記指示情報に従って、前記第一の上り通信方式又は前記第二の上り通信方式を用いて上り信号を送信する送信部と、
を有するユーザ装置。
【請求項２】
前記指示情報は、前記第一の上り通信方式に適用すべき、変調方式と符号化レートと周波数領域又は時間領域への拡散率とを含み、
前記送信部は、前記指示情報が前記第一の上り通信方式を指示する場合に、前記指示情報に含まれる変調方式と符号化レートとを適用し、前記指示情報に含まれる拡散率により周波数領域又は時間領域への拡散を行って上り信号を送信する、
請求項１に記載のユーザ装置。
【請求項３】
前記送信部は、初回に上り信号を送信する場合、周波数領域又は時間領域への拡散を行わずに上り信号を送信し、該上り信号を再送する場合、前記指示情報に含まれる拡散率により周波数領域又は時間領域への拡散を行って上り信号を再送する、
請求項２に記載のユーザ装置。
【請求項４】
前記送信部は、前記指示情報に含まれる拡散率で周波数領域への拡散を行う場合、該拡散率の倍数に該当するインデックスで示される所定のリソースを起点とする周波数方向のリソースを用いて拡散を行い、前記指示情報に含まれる拡散率で時間領域への拡散を行う場合、該拡散率の倍数に該当するインデックスで示される所定のリソースを起点とする時間方向のリソースを用いて拡散を行う、
請求項２又は３に記載のユーザ装置。
【請求項５】
前記送信部は、前記指示情報において、前記第一の上り通信方式に適用すべき変調方式又は符号化レートが含まれていない場合、前記基地局から送信される下り信号に含まれる参照信号の受信品質に基づいて、前記第一の上り通信方式に適用すべき変調方式又は符号化レートを決定する、
請求項２乃至４のいずれか一項に記載のユーザ装置。
【請求項６】
ユーザ装置が予め定められた上り無線リソースを自律的に選択する第一の上り通信方式と、基地局がユーザ装置に上り無線リソースを割当てる第二の上り通信方式とをサポートする無線通信システムにおけるユーザ装置が実行する信号送信方法であって、
前記基地局から、前記第一の上り通信方式及び前記第二の上り通信方式のうちいずれか一方を指示する指示情報を取得するステップと、
前記指示情報に従って、前記第一の上り通信方式又は前記第二の上り通信方式を用いて上り信号を送信するステップと、
を有する信号送信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ユーザ装置及び信号送信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＴＥ（Long Term Evolution）では、システム容量の更なる大容量化、データ伝送速度の更なる高速化、無線区間における更なる低遅延化などを実現するために、５Ｇと呼ばれる次世代の無線通信システムの検討が進んでいる。
【０００３】
５Ｇでは、１０Ｇｂｐｓ以上のスループットを実現しつつ無線区間の遅延を１ｍｓ以下にするという要求条件を満たすために、様々な要素技術の検討が行われている。また、ＩｏＴ（Internet of Things）に代表されるようなサービスに対応するため、膨大な数のＭＴＣ（Machine Type Communication）端末が無線ネットワークにアクセス可能にするための要素技術の検討が行われている。なお、大量のＭＴＣ端末がネットワークにアクセス可能にする技術は、５ＧではｍＭＴＣ（Massive machine-type-communications）と呼ばれている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】３ＧＰＰ  ＴＲ３８．９１３  Ｖ０．２．０（２０１６−０２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
現在のＬＴＥでは、ＵＬ（Uplink）信号が衝突することを防止するため、ＲＡ手順（ランダムアクセス手順）によりＵＬのスケジューリングを基地局が全て制御する、非衝突型のアクセス方式を採用している。一方で、５Ｇで検討されているｍＭＴＣでは、効率的なＵＬ信号の送信を可能にするため、複数のＭＴＣ端末が上り無線リソースを共有すると共にＵＬ信号の競合（Contention）を許容する、衝突型のアクセス方式（Ｇｒａｎｔフリーアクセス、メッセージベース送信、非直交アクセス方式とも呼ばれる）を用いることが検討されている。
【０００６】
しかしながら、衝突型のアクセス方式では、基地局がＵＬリソースを制御することができないため、ＭＴＣ端末が自律的にＵＬリソースを決定することが想定される。この場合、特に高トラフィック環境において、同一のＵＬリソースにて複数のＭＴＣ端末が同時にＵＬ信号を送信する確率が高くなり、通信容量がかえって劣化してしまう可能性がある。このような問題を回避するためには、トラフィック環境に応じて、非衝突型のアクセス方式と衝突型のアクセス方式とを効率的に切替えることが望ましいと考えられる。
【０００７】
開示の技術は上記に鑑みてなされたものであって、非衝突型のアクセス方式と衝突型のアクセス方式とを効率的に切替えることを可能にする技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
開示の技術のユーザ装置は、ユーザ装置が予め定められた上り無線リソースを自律的に選択する第一の上り通信方式と、基地局がユーザ装置に上り無線リソースを割当てる第二の上り通信方式とをサポートする無線通信システムにおけるユーザ装置であって、前記基地局から、前記第一の上り通信方式及び前記第二の上り通信方式のうちいずれか一方を指示する指示情報を取得する取得部と、前記指示情報に従って、前記第一の上り通信方式又は前記第二の上り通信方式を用いて上り信号を送信する送信部と、を有する。
【発明の効果】
【０００９】
開示の技術によれば、非衝突型のアクセス方式と衝突型のアクセス方式とを効率的に切替えることを可能にする技術が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態に係る無線通信システムの構成例を示す図である。
【図２】非衝突型のアクセス方式の一例を示す図である。
【図３】衝突型のアクセス方式の一例を示す図である。
【図４】アクセス方式毎に無線リソースが区別される例を示す図である。
【図５】衝突型のアクセス方式に用いられるＵＬ信号のフォーマット例を示す図である。
【図６】実施の形態に係る無線通信システムが行う処理手順の一例を示す図である。
【図７】実施の形態に係る無線通信システムが行う処理手順（変形例）の一例を示す図である。
【図８】再送されるＵＬ信号のフォーマット例を示す図である。
【図９】時間領域拡散においてＵＬ信号を送信可能な送信リソースを説明するための図である。
【図１０】実施の形態に係るユーザ装置の機能構成の一例を示す図である。
【図１１】実施の形態に係る基地局の機能構成の一例を示す図である。
【図１２】実施の形態に係る基地局及びユーザ装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。なお、以下で説明する実施の形態は一例に過ぎず、本発明が適用される実施の形態は、以下の実施の形態に限られるわけではない。例えば、本実施の形態に係る無線通信システムはＬＴＥに準拠した方式のシステムを想定しているが、本発明はＬＴＥに限定されるわけではなく、他の方式にも適用可能である。なお、本明細書及び特許請求の範囲において、「ＬＴＥ」は、３ＧＰＰのリリース８、又は９に対応する通信方式のみならず、３ＧＰＰのリリース１０、１１、１２、１３、又はリリース１４以降に対応するシステム、または５Ｇの通信方式も含む広い意味で使用する。以下の説明において「リソース」とは、無線リソースを示す意味で使用する。
【００１２】
＜システム構成＞
図１は、実施の形態に係る無線通信システムの構成例を示す図である。図１に示すように、本実施の形態に係る無線通信システムは、基地局１０とユーザ装置ＵＥとを有する。図１には、基地局１０及びユーザ装置ＵＥが１つずつ図示されているが、２以上であってもよい。ユーザ装置ＵＥは、ＭＴＣ端末であってもよいし、スマートフォン等のＭＢＢ（Mobile Broad Band）端末であってもよい。すなわち、本実施の形態のユーザ装置ＵＥは、どのような種別の端末であってもよい。
【００１３】
ユーザ装置ＵＥ及び基地局１０は、ＵＬにおいて非衝突型のアクセス方式と衝突型のアクセス方式とをサポートしており、ユーザ装置ＵＥは、基地局１０の指示に従い、非衝突型のアクセス方式を用いてＵＬ信号の送信を行うのか、又は、非衝突型のアクセス方式を用いてＵＬ信号の送信を行うのかを切替える。
【００１４】
図２は、非衝突型のアクセス方式の一例を示している。図２に示すアクセス方式は、現在のＬＴＥにおけるランダムアクセス手順に相当する。非衝突型のアクセス方式では、基地局１０は、ＲＡＣＨ（Random Access Channel）プリアンブルを送信すべきリソースの範囲、ＲＡＣＨプリアンブルに関するパラメータなどを含むＲＡＣＨ設定情報を、報知情報（ブロードキャスト情報）等を用いてユーザ装置ＵＥに通知しておく（Ｓ１１）。ユーザ装置ＵＥは、ＵＬ信号を送信する際、ＲＡＣＨ設定情報に基づいてＲＡＣＨプリアンブルを基地局１０に送信する（Ｓ１２）。その後、基地局１０とユーザ装置ＵＥとの間で、Ｍｅｓｓａｇｅ２、Ｍｅｓｓａｇｅ３、Ｍｅｓｓａｇｅ４、及びＭｅｓｓａｇｅ４に対するＡＣＫ／ＮＡＣＫの送受信が行われ、ユーザ装置ＵＥは、ＵＬグラントで割当てられたリソースを用いてＵＬ信号を送信する（Ｓ１３〜Ｓ１８）。
【００１５】
図３は、衝突型のアクセス方式の一例を示している。本実施の形態に係る衝突型のアクセス方式では、基地局１０は、衝突型のアクセス方式を用いてＵＬ信号を送信可能なリソースの範囲、ＵＬ信号に適用すべき各種のパラメータ等を、報知情報（ブロードキャスト情報）、ＲＲＣシグナリング等を用いてユーザ装置ＵＥに通知しておく（Ｓ２１）。ユーザ装置ＵＥは、基地局１０から通知された範囲のリソースの中からＵＬ信号の送信に用いるリソースをランダムに選択し、選択したリソースを用いてＵＬ信号の送信を行う（Ｓ２２）。
【００１６】
非衝突型のアクセス方式に用いられるリソースと、衝突型のアクセス方式に用いられるリソースとは、図４に示すように区別されていてもよい。これに限定されず、非衝突型のアクセス方式に用いられるリソースと、衝突型のアクセス方式に用いられるリソースとは特に区別されていなくてもよい。
【００１７】
図５に、衝突型のアクセス方式に用いられるＵＬ信号のフォーマット例を示す。図５に示すように、本実施の形態に係るＵＬ信号には、「Ｐｒｅａｍｂｌｅ」と、「ＣＣＨ（Control Channel）」と、「Ｄａｔａ」とが含まれていてもよい。「Ｐｒｅａｍｂｌｅ」は、基地局１０において上り信号の検出、ビームフォーミングの測定、及びチャネル推定などに用いられるプリアンブルが格納される領域である。「ＣＣＨ」は、ＢＳＲ（Buffer Status Report）、ＵＥ−ＩＤ、ＵＥ能力（UE Capability）、送信電力情報（ＮＯＭＡ向け）、変調方式、符号化レート、ＵＬデータがマッピングされる時間及び周波数リソースの位置などを示す上り制御情報が格納される領域である。「Ｄａｔａ」は、ユーザデータなどのＵＬデータが格納される領域である。なお、図５に示すＵＬ信号はあくまで一例であり、本実施の形態はこれに限定されるものではない。
【００１８】
＜処理手順＞
図６は、実施の形態に係る無線通信システムが行う処理手順の一例を示す図である。基地局１０は、セル内のトラフィック状況を監視し、トラフィック量が所定の閾値以上である場合（トラフィックが高い場合）に、非衝突型のアクセス方式を用いてＵＬ信号の送信を行うようにユーザ装置ＵＥに指示し、トラフィック量が所定の閾値未満である場合（トラフィックが低い場合）に、衝突型のアクセス方式を用いてＵＬ信号の送信を行うようにユーザ装置ＵＥに指示する（Ｓ３１）。以下の説明において、ＵＬ信号の送信に非衝突型のアクセス方式を用いるのか、又は、衝突型のアクセス方式を用いるのかをユーザ装置ＵＥに指示する情報を「指示情報」と呼ぶ。指示情報は、報知情報（ブロードキャスト情報、ＭＩＢ（Master Information Block）、非周期ＳＩＢ（Aperiodic System Information Block）であってもよいし、個別のＲＲＣシグナリングであってもよい。指示情報には、衝突型のアクセス方式を用いてＵＬ信号を送信可能なリソースの範囲、ＵＬ信号に適用すべき各種のパラメータ等が含まれていてもよい。
【００１９】
基地局１０は、トラフィック量が所定の閾値に近い場合に頻繁に指示情報が送信されることを防止するために、所定の閾値に加えてヒステリシスを設けるようにしてもよいし、指示情報を送信してから所定のタイマ値が満了するまでの間、次の指示情報を送信しないようにしてもよい。
【００２０】
本実施の形態では、複数のユーザ装置ＵＥ間における効率的なＵＬ信号分離を実現するために、衝突型のアクセス方式におけるＵＬ信号に、拡散符号に基づく周波数領域拡散又は時間領域拡散を適用するようにしてもよい。拡散方式には、コード拡散（CDMA：Code Division Multiple Access）方式を用いるようにしてもよいし、低符号化拡散（例えばIDMA：Interleave Division Multiple Access）を用いるようにしてもよい。これらに限定されず、他のスペクトラム拡散方式を用いるようにしてもよい。
【００２１】
周波数領域拡散又は時間領域拡散を適用する際の拡散率は、予め標準仕様等で定められていてもよいし、基地局１０が「指示情報」に含めてユーザ装置ＵＥに指示するようにしてもよい。ユーザ装置ＵＥは、ＵＬ信号を送信する際に用いる拡散符号を、予め拡散率ごとに定められた複数の直交する拡散符号のパターンの中から、拡散率に応じてランダムに選択するようにしてもよい。拡散符号はどのような符号であってもよいが、例えば、ＯＶＳＦ（OVSF(Orthogonal Variable Spreading Factor)符号が用いられてもよい。
【００２２】
また、基地局１０は、周波数領域拡散又は時間領域拡散を適用する際の拡散率をユーザ装置ＵＥに指示する際、トラフィック量に応じて異なる拡散率を指示するようにしてもよい。例えば、トラフィック量の範囲と拡散率とを対応づけるテーブルを予めメモリ等に保持しておき、当該テーブルを参照することでトラフィック量に応じた拡散率を決定してユーザ装置ＵＥに指示するようにしてもよい。
【００２３】
当該テーブルには、例えば、トラフィック量が高くなるにつれて拡散率も高くなるように、トラフィック量の範囲と拡散率とを対応づけておく。これにより、トラフィックが高い場合に高い拡散率が適用されることになり、ＵＬ信号間の直交性が維持される確率を高めることが可能になる。また、これに限定されず、当該テーブルには、例えば、トラフィック量が高くなるにつれて拡散率が低くなるように、トラフィック量の範囲と拡散率とを対応づけるようにしてもよい。
【００２４】
衝突型のアクセス方式では、非衝突型のアクセス方式と異なり基地局１０からユーザ装置ＵＥにリソースの割当て（ＵＬグラントの送信）が行われないことから、ＵＬ信号に適用すべきＭＣＳ（Modulation and Coding scheme）をユーザ装置ＵＥに指定することができない。そのため、基地局１０は、ＵＬ信号に適用すべきＭＣＳを「指示情報」に含めてユーザ装置ＵＥに指示するようにしてもよい。なお、ＭＣＳを指示するとは、ＵＬ信号に適用すべき変調方式及び符号化レート（Code rate）を指示することを意図している。基地局１０は、変調方式及び符号化レートを明示的にユーザ装置ＵＥに指示するようにしてもよいし、予め変調方式と符号化レートとインデックス値とが対応づけられたテーブルに基づいて、インデックス値を通知することで、変調方式及び符号化レートを暗示的にユーザ装置ＵＥに指示するようにしてもよい。
【００２５】
また、基地局１０は、ＵＬ信号に適用すべきＭＣＳを、トラフィック量に応じて変更するようにしてもよい。例えば、トラフィック量の範囲とＭＣＳ（変調方式及び符号化レート）とを対応づけるテーブルを予めメモリ等に保持しておき、当該テーブルを参照することでトラフィック量に応じたＭＣＳを決定してユーザ装置ＵＥに指示するようにしてもよい。
【００２６】
当該テーブルには、例えば、トラフィック量が高くなるにつれてＭＣＳが低くなる（トラフィック量が高くなるにつれて変調方式のビットレート及び符号化レートのうち少なくとも一方が低くなる）ように、トラフィック量の範囲とＭＣＳとを対応づけておく。これにより、トラフィックが高い場合であっても、ＵＬ信号が基地局１０で受信される可能性を高めることが可能になる。また、これに限定されず、当該テーブルには、例えば、トラフィック量が高くなるにつれてＭＣＳも高くなるように、トラフィック量の範囲とＭＣＳとを対応づけるようにしてもよい。
【００２７】
「指示情報」は、非衝突型のアクセス方式又は衝突型のアクセス方式を明示的に示すフラグであってもよい。つまり、ユーザ装置ＵＥは、当該フラグを認識することで、非衝突型のアクセス方式を用いてＵＬ信号の送信を行うのか、又は、非衝突型のアクセス方式を用いてＵＬ信号の送信を行うのかを切替えるようにしてもよい。また、「指示情報」は、非衝突型のアクセス方式又は衝突型のアクセス方式を暗示的に示すようにしてもよい。例えば、ユーザ装置ＵＥは、拡散率又はＭＣＳが「指示情報」に含まれている場合に、衝突型のアクセス方式を用いることが指示されているとみなし、拡散率又はＭＣＳが「指示情報」に含まれていない場合に、非衝突型のアクセス方式を用いることが指示されているとみなすようにしてもよい。
【００２８】
（ＵＬ信号の送信に関する変形例について）
衝突型のアクセス方式におけるＵＬ信号に、拡散符号に基づく周波数領域拡散又は時間領域拡散が適用される場合、ユーザ装置ＵＥは、初回にＵＬ信号を送信する場合、周波数領域又は時間領域への拡散を行わずにＵＬ信号を送信し、ＵＬ信号を再送する場合、指示情報で指示される拡散率により周波数領域又は時間領域への拡散を行ってＵＬ信号を再送するようにしてもよい。
【００２９】
図７は、実施の形態に係る無線通信システムが行う処理手順（変形例）の一例を示す図である。ステップＳ４１の処理手順は、図６のステップＳ３１の処理手順と同一であるため説明は省略する。
【００３０】
ステップＳ４２において、ユーザ装置ＵＥは、初回にＵＬ信号を送信する場合、ＵＬ信号の「Ｄａｔａ」に対応する信号に対して、周波数領域又は時間領域への拡散を行わずにＵＬ信号を送信する。ここで、初回のＵＬ信号に適用するＭＣＳは、指示情報で指示されるＭＣＳを適用するようにしてもよいし、ユーザ装置ＵＥが自ら決定したＭＣＳを適用するようにしてもよい。後者の場合、ユーザ装置ＵＥは、ＵＬ信号に含まれる「ＣＣＨ」に自ら決定したＭＣＳ（前述のインデックス値であってもよいし、変調方式及び符号化レートを明示的に示してもよい）を含めることで、「Ｄａｔａ」に対応する信号に適用する変調方式及び符号化レートを基地局１０に通知する。
【００３１】
ステップＳ４３において、基地局１０からＮＡＣＫが送信された場合、ユーザ装置ＵＥは、ステップＳ４４において、「指示情報」で指示される拡散率により周波数領域又は時間領域への拡散を行ってＵＬ信号を再送する。具体的には、ユーザ装置ＵＥは、ステップＳ４４においてＵＬ信号を再送する際、「Ｄａｔａ」に対応する信号に対して、指示情報で指示されるＭＣＳを適用すると共に指示情報で指示される拡散率により周波数領域又は時間領域への拡散を行ってＵＬ信号を再送する。図８に、再送されるＵＬ信号のフォーマット例を示す。図８の例は、拡散率２で時間領域への拡散が行われた状態を図示している。再送されるＵＬ信号には指示情報で指示されるＭＣＳが適用されることから、再送されるＵＬ信号では、図８に示すように「ＣＣＨ」が省略されてもよい。これに限定されず、「ＣＣＨ」は省略されていなくてもよい。
【００３２】
以上説明した変形例によれば、初回に送信されるＵＬ信号については周波数領域又は時間領域への拡散が行われないため、周辺セル又は他のユーザ装置ＵＥが送信するＵＬ信号に対して干渉を与える可能性を軽減することが可能になる。
【００３３】
（ＭＣＳ及び拡散率について）
ユーザ装置ＵＥは、「指示情報」にＭＣＳ及び／又は拡散率が含まれていない場合、基地局１０から送信されるＤＬ信号に含まれる参照信号の受信品質（ＲＳＲＰ、ＲＳＲＱ、ＲＳＳＩ又はＳＩＮＲ）に基づいて、衝突型のアクセス方式を用いてＵＬ信号を送信する際に適用すべき変調方式及び符号化レート、及び／又は、拡散率を決定するようにしてもよい。これにより、ユーザ装置ＵＥは、基地局１０から明示的な指示が無い場合であっても、ＤＬの受信品質に応じて適切な変調方式、符号化レート及び拡散率を適用することができる。
【００３４】
（周波数領域拡散又は時間領域拡散を適用する際の送信リソースについて）
ユーザ装置ＵＥは、衝突型のアクセス方式において周波数領域拡散又は時間領域拡散を適用する場合、拡散率に応じて送信リソースを制限するようにしてもよい。例えば、ユーザ装置ＵＥは、拡散率の倍数に該当するインデックスで示される送信リソースを起点として周波数領域又は時間領域への拡散を行う。拡散に用いられる拡散符号は、前述の通り、予め拡散率ごとに定められた複数の直交する拡散符号のパターンの中から、拡散率に応じてランダムに選択されてもよい。
【００３５】
時間領域拡散を適用する場合にＵＬ信号を送信可能な送信リソースの例を図９に示す。例えば、拡散率４である場合、ユーザ装置ＵＥは、例えば、インデックスが４の倍数である送信リソース（＃０、＃４、＃８、又は＃１２の送信リソース）を起点として、時間方向に４つの送信リソース（＃０〜＃３、＃４〜７、＃８〜＃１１、又は＃１２〜１５）にＵＬ信号を拡散させて送信する。拡散率８である場合、ユーザ装置ＵＥは、例えば、インデックスが８の倍数である送信リソース（＃０、又は＃８の送信リソース）を起点として、時間方向に８つの送信リソース（＃０〜＃７、又は＃８〜１５）にＵＬ信号を拡散させて送信する。
【００３６】
なお、インデックスで示される送信リソースとは、時間領域拡散の場合、サブフレーム番号で示される送信リソースであってもよいし、スロット番号で示される送信リソースであってもよいし、シンボル番号で示される送信リソースであってもよい。周波数領域拡散の場合、リソースブロックインデックスで示される送信リソースであってもよいし、サブキャリア番号で示される送信リソースであってもよい。
【００３７】
以上説明したように、拡散率に応じて送信リソースが制限されることで、例えば図９のＵＥ＃１及びＵＥ＃２のように、同一の拡散率が適用されるＵＬ信号の送信リソースがユーザ装置ＵＥ間で共通化されるため、仮にユーザ装置ＵＥ間でＵＬ信号が衝突した場合であっても、ユーザ装置ＵＥ間で同一の拡散符号が選択されない限り、基地局１０はＵＬ信号を復号することが可能になる。
【００３８】
＜機能構成＞
（ユーザ装置）
図１０は、実施の形態に係るユーザ装置の機能構成の一例を示す図である。図１０に示すように、ユーザ装置ＵＥは、信号送信部１０１と、信号受信部１０２と、取得部１０３とを有する。なお、図１０は、ユーザ装置ＵＥにおいて本発明の実施の形態に特に関連する機能部のみを示すものであり、少なくとも本実施の形態に係る無線方式に準拠した動作を行うための図示しない機能も有するものである。また、図１０に示す機能構成は一例に過ぎない。本実施の形態に係る動作を実行できるのであれば、機能区分及び機能部の名称はどのようなものでもよい。
【００３９】
信号送信部１０１は、ユーザ装置ＵＥから送信されるべき上位のレイヤの信号から、物理レイヤの各種信号を生成し、無線送信する機能を含む。信号受信部１０２は、基地局１０から各種の信号を無線受信し、受信した物理レイヤの信号からより上位のレイヤの信号を取得する機能を含む。
【００４０】
また、信号送信部１０１は、指示情報に従って、第一の上り通信方式（衝突型のアクセス方式）又は第二の上り通信方式（非衝突型のアクセス方式）を用いて上り信号を送信する機能を含む。
【００４１】
また、信号送信部１０１は、指示情報が第一の上り通信方式（衝突型のアクセス方式）を指示する場合に、指示情報に含まれる変調方式と符号化レートとを適用し、指示情報に含まれる拡散率により周波数領域又は時間領域への拡散を行って上り信号を送信するようにしてもよい。
【００４２】
また、信号送信部１０１は、初回にＵＬ信号を送信する場合、周波数領域又は時間領域への拡散を行わずにＵＬ信号を送信し、当該ＵＬ信号を再送する場合、指示情報に含まれる拡散率により周波数領域又は時間領域への拡散を行ってＵＬ信号を再送するようにしてもよい。
【００４３】
また、信号送信部１０１は、指示情報に含まれる拡散率で周波数領域への拡散を行う場合、該拡散率の倍数に該当するインデックスで示される所定のリソースを起点とする周波数方向のリソースを用いて拡散を行い、指示情報に含まれる拡散率で時間領域への拡散を行う場合、該拡散率の倍数に該当するインデックスで示される所定のリソースを起点とする時間方向のリソースを用いて拡散を行うようにしてもよい。
【００４４】
また、信号送信部１０１は、指示情報において、第一の上り通信方式（衝突型のアクセス方式）に適用すべき変調方式又は符号化レートが含まれていない場合、基地局１０から送信されるＤＬ信号に含まれる参照信号の受信品質に基づいて、第一の上り通信方式（衝突型のアクセス方式）に適用すべき変調方式又は符号化レートを決定するようにしてもよい。
【００４５】
取得部１０３は、基地局１０から、第一の上り通信方式（衝突型のアクセス方式）及び第二の上り通信方式（非衝突型のアクセス方式）のうちいずれか一方を指示する指示情報を取得する機能を含む。なお、指示情報は、第一の上り通信方式（衝突型のアクセス方式）に適用すべき、変調方式と符号化レートと周波数領域又は時間領域への拡散率とを含んでいてもよい。
【００４６】
（基地局）
図１１は、実施の形態に係る基地局の機能構成の一例を示す図である。図１１に示すように、基地局１０は、信号送信部２０１と、信号受信部２０２と、通知部２０３とを有する。なお、図１１は、基地局１０において本発明の実施の形態に特に関連する機能部のみを示すものであり、少なくとも本実施の形態に係る無線方式に準拠した動作を行うための図示しない機能も有するものである。また、図１１に示す機能構成は一例に過ぎない。本実施の形態に係る動作を実行できるのであれば、機能区分及び機能部の名称はどのようなものでもよい。
【００４７】
信号送信部２０１は、基地局１０から送信されるべき上位のレイヤの信号から、物理レイヤの各種信号を生成し、無線送信する機能を含む。信号受信部２０２は、ユーザ装置ＵＥから各種の信号を無線受信し、受信した物理レイヤの信号からより上位のレイヤの信号を取得する機能を含む。また、信号受信部２０２は、第一の上り通信方式（衝突型のアクセス方式）又は第二の上り通信方式（非衝突型のアクセス方式）に従ってユーザ装置ＵＥからのＵＬ信号を受信する機能を含む。
【００４８】
通知部２０３は、ユーザ装置ＵＥに、第一の上り通信方式（衝突型のアクセス方式）及び第二の上り通信方式（非衝突型のアクセス方式）のうちいずれか一方を指示する指示情報を通知する機能を含む。
【００４９】
＜ハードウェア構成＞
上記実施の形態の説明に用いたブロック図（図１０及び図１１）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）で接続し、これら複数の装置により実現されてもよい。
【００５０】
例えば、本発明の一実施の形態における基地局１０、ユーザ装置ＵＥなどは、本発明の信号送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１２は、本発明の一実施の形態に係る基地局及びユーザ装置のハードウェア構成の一例を示す図である。上述の基地局１０及びユーザ装置ＵＥ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。
【００５１】
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。基地局１０及びユーザ装置ＵＥ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。
【００５２】
基地局１０及びユーザ装置ＵＥ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、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。
【００５３】
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、ユーザ装置ＵＥの信号送信部１０１、信号受信部１０２、及び、取得部１０３、基地局１０の信号送信部２０１、信号受信部２０２、及び、通知部２０３は、プロセッサ１００１で実現されてもよい。
【００５４】
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、ユーザ装置ＵＥの信号送信部１０１、信号受信部１０２、及び、取得部１０３、基地局１０の信号送信部２０１、信号受信部２０２、及び、通知部２０３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。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。
【００５５】
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信号送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。
【００５６】
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。
【００５７】
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、ユーザ装置ＵＥの信号送信部１０１、及び、信号受信部１０２、基地局１０の信号送信部２０１、及び、信号受信部２０２は、通信装置１００４で実現されてもよい。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
また、基地局１０及びユーザ装置ＵＥ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。
【００６１】
＜まとめ＞
以上、実施の形態によれば、ユーザ装置が予め定められた上り無線リソースを自律的に選択する第一の上り通信方式と、基地局がユーザ装置に上り無線リソースを割当てる第二の上り通信方式とをサポートする無線通信システムにおけるユーザ装置であって、前記基地局から、前記第一の上り通信方式及び前記第二の上り通信方式のうちいずれか一方を指示する指示情報を取得する取得部と、前記指示情報に従って、前記第一の上り通信方式又は前記第二の上り通信方式を用いて上り信号を送信する送信部と、を有するユーザ装置が提供される。このユーザ装置ＵＥによれば、非衝突型のアクセス方式と衝突型のアクセス方式とを効率的に切替えることを可能にする技術が提供される。
【００６２】
また、前記指示情報は、前記第一の上り通信方式に適用すべき、変調方式と符号化レートと周波数領域又は時間領域への拡散率とを含み、前記送信部は、前記指示情報が前記第一の上り通信方式を指示する場合に、前記指示情報に含まれる変調方式と符号化レートとを適用し、前記指示情報に含まれる拡散率により周波数領域又は時間領域への拡散を行って上り信号を送信するようにしてもよい。これにより、衝突型のアクセス方式が指示される場合に、ユーザ装置ＵＥは、衝突型のアクセス方式に適した変調方式と符号化レートと拡散率とをＵＬ信号に適用することが可能になる。
【００６３】
また、前記送信部は、初回に上り信号を送信する場合、周波数領域又は時間領域への拡散を行わずに上り信号を送信し、該上り信号を再送する場合、前記指示情報に含まれる拡散率により周波数領域又は時間領域への拡散を行って上り信号を再送するようにしてもよい。これにより、初回に送信されるＵＬ信号については周波数領域又は時間領域への拡散が行われないため、周辺セル又は他のユーザ装置ＵＥが送信するＵＬ信号に対して干渉を与える可能性を軽減することが可能になる。
【００６４】
また、前記送信部は、前記指示情報に含まれる拡散率で周波数領域への拡散を行う場合、該拡散率の倍数に該当するインデックスで示される所定のリソースを起点とする周波数方向のリソースを用いて拡散を行い、前記指示情報に含まれる拡散率で時間領域への拡散を行う場合、該拡散率の倍数に該当するインデックスで示される所定のリソースを起点とする時間方向のリソースを用いて拡散を行うようにしてもよい。これにより、同一の拡散率が適用されるＵＬ信号の送信リソースがユーザ装置ＵＥ間で共通化されるため、仮にユーザ装置ＵＥ間でＵＬ信号が衝突した場合であっても基地局１０はＵＬ信号を復号することが可能になる。
【００６５】
また、前記送信部は、前記指示情報において、前記第一の上り通信方式に適用すべき変調方式又は符号化レートが含まれていない場合、前記基地局から送信される下り信号に含まれる参照信号の受信品質に基づいて、前記第一の上り通信方式に適用すべき変調方式又は符号化レートを決定するようにしてもよい。これにより、ユーザ装置ＵＥは、ＤＬの受信品質に応じて適切な変調方式、符号化レート及び拡散率を適用することができる。
【００６６】
また、実施の形態によれば、ユーザ装置が予め定められた上り無線リソースを自律的に選択する第一の上り通信方式と、基地局がユーザ装置に上り無線リソースを割当てる第二の上り通信方式とをサポートする無線通信システムにおけるユーザ装置が実行する信号送信方法であって、前記基地局から、前記第一の上り通信方式及び前記第二の上り通信方式のうちいずれか一方を指示する指示情報を取得するステップと、前記指示情報に従って、前記第一の上り通信方式又は前記第二の上り通信方式を用いて上り信号を送信するステップと、を有する信号送信方法が提供される。この信号送信方法によれば、非衝突型のアクセス方式と衝突型のアクセス方式とを効率的に切替えることを可能にする技術が提供される。
【００６７】
＜実施形態の補足＞
指示情報の通知は、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、指示情報の通知は、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。
【００６８】
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）、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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
ユーザ装置ＵＥは、当業者によって、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、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。
【００７２】
基地局１０は、当業者によって、ＮＢ（NodeB）、基地局、ｅＮＢ（enhanced NodeB）、ベースステーション（Base Station）、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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
「含む(ｉｎｃｌｕｄｅ)」、「含んでいる（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、およびそれらの変形が、本明細書あるいは特許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（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」と同様に、包括的であることが意図される。さらに、本明細書あるいは特許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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【符号の説明】
【００８０】
ＵＥ  ユーザ装置
１０  基地局
１０１  信号送信部
１０２  信号受信部
１０３  取得部
２０１  信号送信部
２０２  信号受信部
２０３  通知部
１００１  プロセッサ
１００２  メモリ
１００３  ストレージ
１００４  通信装置
１００５  入力装置
１００６  出力装置
【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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