(57)【要約】  リファレンスシグナルを適切に挿入可能な技術を提供することを目的とする。通信端末に割り当てられる１つ以上のリソースブロックＲＢに挿入される複数のリファレンスシグナルＲＳの挿入位置を示す複数のビットマップであって、１つ以上のリソースブロックＲＢの１つあたりのリファレンスシグナルＲＳの挿入密度が異なる複数のビットマップが予め規定されている。選択部は、取得部で取得された無線情報に基づいて、複数のビットマップの中から無線通信に用いるビットマップの選択を行う。
2019159750.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局と通信端末との間の無線通信を行う通信システムであって、
前記通信端末に割り当てられる１つ以上のリソースブロックに挿入される複数のリファレンスシグナルの挿入位置を示す複数のビットマップであって、前記１つ以上のリソースブロックの１つあたりのリファレンスシグナルの挿入密度が異なる複数のビットマップが予め規定され、
前記無線通信の伝送品質情報、または、前記通信端末からの指示情報である無線情報を取得する取得部と、
前記取得部で取得された無線情報に基づいて、前記複数のビットマップの中から前記無線通信に用いるビットマップの選択を行う選択部と
を備える、通信システム。
【請求項２】
請求項１に記載の通信システムであって、
前記伝送品質情報は、前記無線通信における変調度または符号化率を含み、
前記選択部は、
前記伝送品質情報に基づいて、前記無線通信に用いるビットマップの特定の周波数に挿入されるリファレンスシグナル同士の間隔が変更されるように前記選択を行う、通信システム。
【請求項３】
請求項１に記載の通信システムであって、
前記伝送品質情報は、前記無線通信における伝送路の時間変動を含み、
前記選択部は、
前記伝送品質情報に基づいて、前記無線通信に用いるビットマップの特定の時間に挿入されるリファレンスシグナル同士の間隔が変更されるように前記選択を行う、通信システム。
【請求項４】
請求項１から請求項３のうちのいずれか１項に記載の通信システムであって、
前記取得部及び前記選択部は前記通信端末に設けられ、
前記通信端末は、
前記選択部で選択されたビットマップを指定する第１指定情報を含むＵＣＩを前記基地局に送信し、
前記基地局は、
前記第１指定情報で指定されるビットマップを用いて前記通信端末との無線通信を行う、通信システム。
【請求項５】
請求項４に記載の通信システムであって、
前記基地局は、
前記第１指定情報で指定されるビットマップが示すリファレンスシグナルの挿入位置が予め定められた位置である場合には、当該ビットマップを用いる無線通信を行わない、通信システム。
【請求項６】
請求項４または請求項５に記載の通信システムであって、
前記通信端末は、
リソースブロックまたは周波数を指定する第２指定情報を前記基地局にさらに送信し、
前記基地局は、
前記第２指定情報に対応するリソースブロックに対して、前記第１指定情報で指定されるビットマップを用いる、通信システム。
【請求項７】
基地局と通信端末との間の無線通信を行う通信方法であって、
前記通信端末に割り当てられる１つ以上のリソースブロックに挿入される複数のリファレンスシグナルの挿入位置を示す複数のビットマップであって、前記１つ以上のリソースブロックの１つあたりのリファレンスシグナルの挿入密度が異なる複数のビットマップが予め規定され、
前記無線通信の伝送品質情報、または、前記通信端末からの指示情報である無線情報を取得し、
取得された無線情報に基づいて、前記複数のビットマップの中から前記無線通信に用いるビットマップの選択を行う、通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基地局と通信端末との間の無線通信を行う通信システム及び通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
移動体通信システムの規格化団体である３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）において、３．９Ｇ（3.9 Generation）システムと呼ばれる通信方式が検討されている（例えば、非特許文献１〜４）。この通信方式は、無線区間についてはロングタームエボリューション（Long Term Evolution：ＬＴＥ）と称される。また、上記通信方式は、コアネットワーク及び無線アクセスネットワーク（以下、これらをまとめて、ネットワークとも称する）を含めたシステム全体構成については、システムアーキテクチャエボリューション（System Architecture Evolution：ＳＡＥ）と称される。【０００３】
ＬＴＥのアクセス方式では、下り方向にはＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）が用いられ、上り方向にはＳＣ−ＦＤＭＡ（Single Carrier Frequency Division Multiple Access）が用いられる。また、ＬＴＥは、回線交換を行うＷ−ＣＤＭＡ（Wideband Code Division Multiple Access）とは異なり、回線交換を行わず、パケット通信方式のみ行う。【０００４】
非特許文献１（５章）に記載される、３ＧＰＰでのＬＴＥシステムにおけるフレーム構成に関する決定事項について、図１を用いて説明する。図１は、ＬＴＥ方式の通信システムで使用される無線フレームの構成を示す説明図である。図１において、１つの無線フレーム（Radio frame）は１０ｍｓである。無線フレームは１０個の等しい大きさのサブフレーム（Subframe）に分割される。サブフレームは、２個の等しい大きさのスロット（slot）に分割される。無線フレーム毎に１番目及び６番目のサブフレームに下り同期信号（Downlink Synchronization Signal）が含まれる。同期信号には、第一同期信号（Primary Synchronization Signal：Ｐ−ＳＳ）と、第二同期信号（Secondary Synchronization Signal：Ｓ−ＳＳ）とが規定される。【０００５】
３ＧＰＰでのＬＴＥシステムにおけるチャネル構成に関する決定事項が、非特許文献１（５章）に記載されている。その記載によれば、ＣＳＧ（Closed Subscriber Group）セルにおいてもｎｏｎ−ＣＳＧセルと同じチャネル構成が用いられると想定されている。【０００６】
物理報知チャネル（Physical Broadcast Channel：ＰＢＣＨ）は、基地局装置（以下、単に「基地局」という場合がある）から移動端末装置（以下、単に「移動端末」という場合がある）などの通信端末装置（以下、単に「通信端末」という場合がある）への下り送信用のチャネルである。ＢＣＨトランスポートブロック（transport block）は、４０ｍｓ間隔中の４個のサブフレームにマッピングされる。４０ｍｓタイミングの明白なシグナリングはない。【０００７】
物理制御フォーマットインジケータチャネル（Physical Control Format Indicator Channel：ＰＣＦＩＣＨ）は、基地局から通信端末への下り送信用のチャネルである。ＰＣＦＩＣＨは、ＰＤＣＣＨｓに用いるＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）シンボルの数を、基地局から通信端末へ通知する。ＰＣＦＩＣＨは、サブフレーム毎に送信される。【０００８】
物理下り制御チャネル（Physical Downlink Control Channel：ＰＤＣＣＨ）は、基地局から通信端末への下り送信用のチャネルである。ＰＤＣＣＨは、後述のトランスポートチャネルの１つである下り共有チャネル（Downlink Shared Channel：ＤＬ−ＳＣＨ）のリソース割り当て（allocation）情報、後述のトランスポートチャネルの１つであるページングチャネル（Paging Channel：ＰＣＨ）のリソース割り当て（allocation）情報、ＤＬ−ＳＣＨに関するＨＡＲＱ（Hybrid Automatic Repeat reQuest）情報を通知する。ＰＤＣＣＨは、上りスケジューリンググラント（Uplink Scheduling Grant）を運ぶ。ＰＤＣＣＨは、上り送信に対する応答信号（response signal）であるＡｃｋ（Acknowledgement）／Ｎａｃｋ（Negative Acknowledgement）を運ぶ。ＰＤＣＣＨは、Ｌ１／Ｌ２制御信号とも呼ばれる。【０００９】
物理下り共有チャネル（Physical Downlink Shared Channel：ＰＤＳＣＨ）は、基地局から通信端末への下り送信用のチャネルである。ＰＤＳＣＨには、トランスポートチャネルである下り共有チャネル（ＤＬ−ＳＣＨ）、及びトランスポートチャネルであるＰＣＨがマッピングされている。【００１０】
物理マルチキャストチャネル（Physical Multicast Channel：ＰＭＣＨ）は、基地局から通信端末への下り送信用のチャネルである。ＰＭＣＨには、トランスポートチャネルであるマルチキャストチャネル（Multicast Channel：ＭＣＨ）がマッピングされている。【００１１】
物理上り制御チャネル（Physical Uplink Control Channel：ＰＵＣＣＨ）は、通信端末から基地局への上り送信用のチャネルである。ＰＵＣＣＨは、下り送信に対する応答信号であるＡｃｋ／Ｎａｃｋを運ぶ。ＰＵＣＣＨは、ＣＱＩ（Channel Quality Indicator）レポートを運ぶ。ＣＱＩとは、受信したデータの品質、もしくは通信路品質を示す品質情報である。またＰＵＣＣＨは、スケジューリングリクエスト（Scheduling Request：ＳＲ）を運ぶ。【００１２】
物理上り共有チャネル（Physical Uplink Shared Channel：ＰＵＳＣＨ）は、通信端末から基地局への上り送信用のチャネルである。ＰＵＳＣＨには、トランスポートチャネルの１つである上り共有チャネル（Uplink Shared Channel：ＵＬ−ＳＣＨ）がマッピングされている。【００１３】
物理ＨＡＲＱインジケータチャネル（Physical Hybrid ARQ Indicator Channel：ＰＨＩＣＨ）は、基地局から通信端末への下り送信用のチャネルである。ＰＨＩＣＨは、上り送信に対する応答信号であるＡｃｋ／Ｎａｃｋを運ぶ。物理ランダムアクセスチャネル（Physical Random Access Channel：ＰＲＡＣＨ）は、通信端末から基地局への上り送信用のチャネルである。ＰＲＡＣＨは、ランダムアクセスプリアンブル（random access preamble）を運ぶ。【００１４】
下り参照信号（リファレンスシグナル（Reference Signal）：ＲＳ）は、ＬＴＥ方式の通信システムとして既知のシンボルである。下りリファレンスシグナルとしては、（１）セル固有参照信号（Cell-specific Reference Signal：ＣＲＳ）、（２）ＭＢＳＦＮ参照信号（MBSFN Reference Signal）、（３）移動端末固有参照信号（UE-specific Reference Signal）であるデータ復調用参照信号（Demodulation Reference Signal：ＤＭ−ＲＳ）、（４）位置決定参照信号（Positioning Reference Signal：ＰＲＳ）、（５）チャネル状態情報参照信号（Channel State Information Reference Signal：ＣＳＩ−ＲＳ）が定義されている。通信端末の物理レイヤの測定として、リファレンスシグナルの受信電力（Reference Signal Received Power：ＲＳＲＰ）測定がある。【００１５】
非特許文献１（５章）に記載されるトランスポートチャネル（Transport channel）について説明する。下りトランスポートチャネルのうち、報知チャネル（Broadcast Channel：ＢＣＨ）は、その基地局（セル）のカバレッジ全体に報知される。ＢＣＨは、物理報知チャネル（ＰＢＣＨ）にマッピングされる。【００１６】
下り共有チャネル（Downlink Shared Channel：ＤＬ−ＳＣＨ）には、ＨＡＲＱ（Hybrid ARQ）による再送制御が適用される。ＤＬ−ＳＣＨは、基地局（セル）のカバレッジ全体への報知が可能である。ＤＬ−ＳＣＨは、ダイナミックまたは準静的（Semi-static）なリソース割り当てをサポートする。準静的なリソース割り当ては、パーシステントスケジューリング（Persistent Scheduling）ともいわれる。ＤＬ−ＳＣＨは、通信端末の低消費電力化のために通信端末の間欠受信（Discontinuous reception：ＤＲＸ）をサポートする。ＤＬ−ＳＣＨは、物理下り共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）にマッピングされる。【００１７】
ページングチャネル（Paging Channel：ＰＣＨ）は、通信端末の低消費電力を可能とするために通信端末のＤＲＸをサポートする。ＰＣＨは、基地局（セル）のカバレッジ全体への報知が要求される。ＰＣＨは、動的にトラフィックに利用できる物理下り共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）のような物理リソースにマッピングされる。【００１８】
マルチキャストチャネル（Multicast Channel：ＭＣＨ）は、基地局（セル）のカバレッジ全体への報知に使用される。ＭＣＨは、マルチセル送信におけるＭＢＭＳ（Multimedia Broadcast Multicast Service）サービス（ＭＴＣＨとＭＣＣＨ）のＳＦＮ合成をサポートする。ＭＣＨは、準静的なリソース割り当てをサポートする。ＭＣＨは、ＰＭＣＨにマッピングされる。【００１９】
上りトランスポートチャネルのうち、上り共有チャネル（Uplink Shared Channel：ＵＬ−ＳＣＨ）には、ＨＡＲＱ（Hybrid ARQ）による再送制御が適用される。ＵＬ−ＳＣＨは、ダイナミックまたは準静的（Semi-static）なリソース割り当てをサポートする。ＵＬ−ＳＣＨは、物理上り共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）にマッピングされる。【００２０】
ランダムアクセスチャネル（Random Access Channel：ＲＡＣＨ）は、制御情報に限られている。ＲＡＣＨは、衝突のリスクがある。ＲＡＣＨは、物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）にマッピングされる。【００２１】
ＨＡＲＱについて説明する。ＨＡＲＱとは、自動再送要求（Automatic Repeat reQuest：ＡＲＱ）と誤り訂正（Forward Error Correction）との組合せによって、伝送路の通信品質を向上させる技術である。ＨＡＲＱには、通信品質が変化する伝送路に対しても、再送によって誤り訂正が有効に機能するという利点がある。特に、再送にあたって初送の受信結果と再送の受信結果との合成をすることで、更なる品質向上を得ることも可能である。【００２２】
再送の方法の一例を説明する。受信側にて、受信データが正しくデコードできなかった場合、換言すればＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）エラーが発生した場合（ＣＲＣ＝ＮＧである場合）、受信側から送信側へ「Ｎａｃｋ」を送信する。「Ｎａｃｋ」を受信した送信側は、データを再送する。受信側にて、受信データが正しくデコードできた場合、換言すればＣＲＣエラーが発生しない場合（ＣＲＣ＝ＯＫである場合）、受信側から送信側へ「Ａｃｋ」を送信する。「Ａｃｋ」を受信した送信側は、次のデータを送信する。【００２３】
非特許文献１（６章）に記載される論理チャネル（ロジカルチャネル：Logical channel）について説明する。報知制御チャネル（Broadcast Control Channel：ＢＣＣＨ）は、報知システム制御情報のための下りチャネルである。論理チャネルであるＢＣＣＨは、トランスポートチャネルである報知チャネル（ＢＣＨ）、または下り共有チャネル（ＤＬ−ＳＣＨ）にマッピングされる。【００２４】
ページング制御チャネル（Paging Control Channel：ＰＣＣＨ）は、ページング情報（Paging Information）及びシステム情報（System Information）の変更を送信するための下りチャネルである。ＰＣＣＨは、通信端末のセルロケーションをネットワークが知らない場合に用いられる。論理チャネルであるＰＣＣＨは、トランスポートチャネルであるページングチャネル（ＰＣＨ）にマッピングされる。【００２５】
共有制御チャネル（Common Control Channel：ＣＣＣＨ）は、通信端末と基地局との間の送信制御情報のためのチャネルである。ＣＣＣＨは、通信端末がネットワークとの間でＲＲＣ接続（connection）を有していない場合に用いられる。下り方向では、ＣＣＣＨは、トランスポートチャネルである下り共有チャネル（ＤＬ−ＳＣＨ）にマッピングされる。上り方向では、ＣＣＣＨは、トランスポートチャネルである上り共有チャネル（ＵＬ−ＳＣＨ）にマッピングされる。【００２６】
マルチキャスト制御チャネル（Multicast Control Channel：ＭＣＣＨ）は、１対多の送信のための下りチャネルである。ＭＣＣＨは、ネットワークから通信端末への１つまたはいくつかのＭＴＣＨ用のＭＢＭＳ制御情報の送信のために用いられる。ＭＣＣＨは、ＭＢＭＳ受信中の通信端末のみに用いられる。ＭＣＣＨは、トランスポートチャネルであるマルチキャストチャネル（ＭＣＨ）にマッピングされる。【００２７】
個別制御チャネル（Dedicated Control Channel：ＤＣＣＨ）は、１対１にて、通信端末とネットワークとの間の個別制御情報を送信するチャネルである。ＤＣＣＨは、通信端末がＲＲＣ接続を有している場合に用いられる。ＤＣＣＨは、上りでは上り共有チャネル（ＵＬ−ＳＣＨ）にマッピングされ、下りでは下り共有チャネル（ＤＬ−ＳＣＨ）にマッピングされる。【００２８】
個別トラフィックチャネル（Dedicated Traffic Channel：ＤＴＣＨ）は、ユーザ情報の送信のための個別通信端末への１対１通信のチャネルである。ＤＴＣＨは、上り及び下りともに存在する。ＤＴＣＨは、上りでは上り共有チャネル（ＵＬ−ＳＣＨ）にマッピングされ、下りでは下り共有チャネル（ＤＬ−ＳＣＨ）にマッピングされる。【００２９】
マルチキャストトラフィックチャネル（Multicast Traffic channel：ＭＴＣＨ）は、ネットワークから通信端末へのトラフィックデータ送信のための下りチャネルである。ＭＴＣＨは、ＭＢＭＳ受信中の通信端末のみに用いられるチャネルである。ＭＴＣＨは、マルチキャストチャネル（ＭＣＨ）にマッピングされる。【００３０】
ＣＧＩは、セルグローバル識別子（Cell Global Identifier）である。ＥＣＧＩは、Ｅ−ＵＴＲＡＮセルグローバル識別子（E-UTRAN Cell Global Identifier）である。ＬＴＥ、後述のＬＴＥ−Ａ（Long Term Evolution Advanced）及びＵＭＴＳ（Universal Mobile Telecommunication System）において、ＣＳＧ（Closed Subscriber Group）セルが導入される。【００３１】
このＣＳＧセルは、利用可能な加入者をオペレータが特定しているセル（以下「特定加入者用セル」という場合がある）である。特定された加入者は、ＰＬＭＮ（Public Land Mobile Network）の１つ以上のセルにアクセスすることが許可される。特定された加入者がアクセスを許可されている１つ以上のセルを「ＣＳＧセル（ＣＳＧ  ｃｅｌｌ（ｓ））」と呼ぶ。ただし、ＰＬＭＮにはアクセス制限がある。【００３２】
ＣＳＧセルは、固有のＣＳＧアイデンティティ（CSG identity：ＣＳＧ  ＩＤ；ＣＳＧ−ＩＤ）を報知し、ＣＳＧインジケーション（CSG Indication）にて「ＴＲＵＥ」を報知するＰＬＭＮの一部である。予め利用登録し、許可された加入者グループのメンバーは、アクセス許可情報であるところのＣＳＧ−ＩＤを用いてＣＳＧセルにアクセスする。【００３３】
ＣＳＧ−ＩＤは、ＣＳＧセルまたは他のセルによって報知される。ＬＴＥ方式の通信システムにＣＳＧ−ＩＤは複数存在する。そして、ＣＳＧ−ＩＤは、ＣＳＧ関連のメンバーのアクセスを容易にするために、移動端末（ＵＥ）によって使用される。【００３４】
通信端末の位置追跡は、１つ以上のセルからなる区域を単位として行われる。位置追跡は、待受け状態であっても通信端末の位置を追跡し、通信端末を呼び出すこと、換言すれば通信端末が着呼することを可能にするために行われる。この通信端末の位置追跡のための区域をトラッキングエリアと呼ぶ。【００３５】
３ＧＰＰにおいて、Ｈｏｍｅ−ＮｏｄｅＢ（Ｈｏｍｅ−ＮＢ；ＨＮＢ）、Ｈｏｍｅ−ｅＮｏｄｅＢ（Ｈｏｍｅ−ｅＮＢ；ＨｅＮＢ）と称される基地局が検討されている。ＵＴＲＡＮにおけるＨＮＢ、及びＥ−ＵＴＲＡＮにおけるＨｅＮＢは、例えば家庭、法人、商業用のアクセスサービス向けの基地局である。非特許文献２には、ＨｅＮＢ及びＨＮＢへのアクセスとして３つの異なるモードが開示されている。具体的には、オープンアクセスモード（Open access mode）と、クローズドアクセスモード（Closed access mode）と、ハイブリッドアクセスモード（Hybrid access mode）とが開示されている。【００３６】
また３ＧＰＰでは、リリース１０として、ロングタームエボリューションアドヴァンスド（Long Term Evolution Advanced：ＬＴＥ−Ａ）の規格策定が進められている（非特許文献３、非特許文献４参照）。ＬＴＥ−Ａは、ＬＴＥの無線区間通信方式を基本とし、それにいくつかの新技術を加えて構成される。【００３７】
ＬＴＥ−Ａシステムでは、１００ＭＨｚまでのＬＴＥよりも広い周波数帯域幅（transmission bandwidths）をサポートするために、二つ以上のコンポーネントキャリア（Component Carrier：ＣＣ）を集約する（「アグリゲーション（aggregation）する」とも称する）、キャリアアグリゲーション（Carrier Aggregation：ＣＡ）が検討されている。ＣＡについては、非特許文献１に記載されている。【００３８】
ＣＡが構成される場合、移動端末はネットワークと唯一つのＲＲＣ接続を有する。ＲＲＣ接続において、一つのサービングセルがＮＡＳモビリティ情報及びセキュリティ入力を与える。このセルをプライマリセル（Primary Cell：ＰＣｅｌｌ）と呼ぶ。下りリンクで、ＰＣｅｌｌに対応するキャリアは、下りプライマリコンポーネントキャリア（Downlink Primary Component Carrier：ＤＬ  ＰＣＣ）である。上りリンクで、ＰＣｅｌｌに対応するキャリアは、上りプライマリコンポーネントキャリア（Uplink Primary Component Carrier：ＵＬ  ＰＣＣ）である。【００３９】
移動端末の能力（ケーパビリティ（capability））に応じて、セカンダリセル（Secondary Cell：ＳＣｅｌｌ）が、ＰＣｅｌｌと協働してサービングセルの組を形成するために構成される。下りリンクで、ＳＣｅｌｌに対応するキャリアは、下りセカンダリコンポーネントキャリア（Downlink Secondary Component Carrier：ＤＬ  ＳＣＣ）である。上りリンクで、ＳＣｅｌｌに対応するキャリアは、上りセカンダリコンポーネントキャリア（Uplink Secondary Component Carrier：ＵＬ  ＳＣＣ）である。【００４０】
一つの移動端末に対して、一つのＰＣｅｌｌと、一つ以上のＳＣｅｌｌからなるサービングセルとの組が構成される。【００４１】
また、ＬＴＥ−Ａでの新技術としては、より広い帯域をサポートする技術（Wider bandwidth extension）、及び多地点協調送受信（Coordinated Multiple Point transmission and reception：ＣｏＭＰ）技術などがある。３ＧＰＰでＬＴＥ−Ａのために検討されているＣｏＭＰについては、非特許文献１に記載されている。【００４２】
モバイルネットワークのトラフィック量は、増加傾向にあり、通信速度も高速化が進んでいる。ＬＴＥ及びＬＴＥ−Ａが本格的に運用を開始されると、更に通信速度が高速化されることが見込まれる。【００４３】
また、３ＧＰＰにおいて、将来の膨大なトラフィックに対応するために、スモールセルを構成するスモールｅＮＢ（以下「小規模基地局装置」という場合がある）を用いることが検討されている。例えば、多数のスモールｅＮＢを設置して、多数のスモールセルを構成することによって、周波数利用効率を高めて、通信容量の増大を図る技術などが検討されている。具体的には、移動端末が２つのｅＮＢと接続して通信を行うデュアルコネクティビティ（Dual Connectivity：ＤＣ）などがある。ＤＣについては、非特許文献１に記載されている。【００４４】
デュアルコネクティビティ（ＤＣ）を行うｅＮＢのうち、一方を「マスターｅＮＢ（ＭｅＮＢ）」といい、他方を「セカンダリｅＮＢ（ＳｅＮＢ）」という場合がある。【００４５】
さらに、高度化する移動体通信に対して、２０２０年以降にサービスを開始することを目標とした第５世代（以下「５Ｇ」という場合がある）無線アクセスシステムが検討されている。例えば、欧州では、ＭＥＴＩＳという団体で５Ｇの要求事項がまとめられている（非特許文献５参照）。【００４６】
５Ｇ無線アクセスシステムでは、ＬＴＥシステムに対して、システム容量は１０００倍、データの伝送速度は１００倍、データの処理遅延は１０分の１（１／１０）、通信端末の同時接続数は１００倍であること、かつ、更なる低消費電力化、及び装置の低コスト化を実現することが要件として挙げられている。【００４７】
このような要求を満たすために、周波数を広帯域で使用してデータの伝送容量を増やすこと、及び、周波数利用効率を上げてデータの伝送速度を上げることが検討されている。これらを実現するために、空間多重を可能とする、多素子アンテナを用いたＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）及びビームフォーミングなどの技術が検討されている。【００４８】
また、ＬＴＥ−ＡにおいてもＭＩＭＯの検討は引き続き行われており、ＭＩＭＯの拡張としてリリース１３より、２次元のアンテナアレイを用いるＦＤ（Full Dimension）−ＭＩＭＯが検討されている。ＦＤ−ＭＩＭＯについては非特許文献６に記載されている。【００４９】
５Ｇ無線アクセスシステムは、２０２０年から予定されているサービス開始当初には、ＬＴＥシステムと混在して配置されることが検討されている。ＬＴＥ基地局と５Ｇ基地局とをＤＣ構成で接続し、ＬＴＥ基地局をＭｅＮＢ、５Ｇ基地局をＳｅＮＢとすることで、セル範囲の大きいＬＴＥ基地局でＣ−ｐｌａｎｅデータを処理し、ＬＴＥ基地局及び５Ｇ基地局でＵ−ｐｌａｎｅデータを処理する構成が考えられている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００５０】
【非特許文献１】３ＧＰＰ  ＴＳ３６．３００  Ｖ１３．０．０
【非特許文献２】３ＧＰＰ  Ｓ１−０８３４６１
【非特許文献３】３ＧＰＰ  ＴＲ  ３６．８１４  Ｖ９．０．０
【非特許文献４】３ＧＰＰ  ＴＲ  ３６．９１２  Ｖ１０．０．０
【非特許文献５】“Ｓｃｅｎａｒｉｏｓ，  ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ  ａｎｄ  ＫＰＩｓ  ｆｏｒ  ５Ｇ  ｍｏｂｉｌｅ  ａｎｄ  ｗｉｒｅｌｅｓｓ  ｓｙｓｔｅｍ”、［online］、平成２５（２０１３）年４月３０日、ＩＣＴ−３１７６６９−ＭＥＴＩＳ／Ｄ１．１、［平成２８年１月２５日検索］、インターネット<https://www.metis2020.com/documents/deliverables/>
【非特許文献６】３ＧＰＰ  ＴＳ３６．８９７  Ｖ１３．０．０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００５１】
５Ｇ無線アクセスシステム等の広帯域通信では、２５６ＱＡＭ以上の多値変調を用いた大容量通信を行うことが検討されており、高いＳＮ比（signal-noise ratio）及び低い位相雑音の実現が求められている。その一方で、基地局が、膨大な通信端末との通信や、高速移動する通信端末との通信も並行して行うことが検討されている。このような通信において、リファレンスシグナルが同一の挿入パターンで挿入されると、リファレンスシグナルが不十分または過剰となるという問題があった。【００５２】
そこで、本発明は、上記のような問題点を鑑みてなされたものであり、リファレンスシグナルを適切に挿入可能な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】
【００５３】
本発明に係る通信システムは、基地局と通信端末との間の無線通信を行う通信システムであって、前記通信端末に割り当てられる１つ以上のリソースブロックに挿入される複数のリファレンスシグナルの挿入位置を示す複数のビットマップであって、前記１つ以上のリソースブロックの１つあたりのリファレンスシグナルの挿入密度が異なる複数のビットマップが予め規定され、前記無線通信の伝送品質情報、または、前記通信端末からの指示情報である無線情報を取得する取得部と、前記取得部で取得された無線情報に基づいて、前記複数のビットマップの中から前記無線通信に用いるビットマップの選択を行う選択部とを備える。
【発明の効果】
【００５４】
本発明によれば、無線情報に基づいて、複数のビットマップの中から無線通信に用いるビットマップの選択を行うので、リファレンスシグナルを適切に挿入することができる。【００５５】
本発明の目的、特徴、態様及び利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】３ＧＰＰでのＬＴＥシステムにおけるフレーム構成に関する決定事項を説明するための図である。
【図２】関連通信システムの機能ブロックを示す図である。
【図３】関連通信システムにおけるリファレンスシグナルの挿入状態を示す図である。
【図４】１６ＱＡＭにおいて隣の信号との差が最も小さい角度になる２点の角度を示す図である。
【図５】１０２４ＡＭにおいて隣の信号との差が最も小さい角度になる２点の角度を示す図である。
【図６】実施の形態１に係る通信システムにおけるリファレンスシグナルの挿入状態を示す図である。
【図７】実施の形態１に係る通信システムの機能ブロックを示す図である。
【図８】実施の形態１に係るビットマップを示す図である。
【図９】実施の形態１に係るビットマップを示す図である。
【図１０】実施の形態１に係るビットマップを示す図である。
【図１１】実施の形態１に係るビットマップを示す図である。
【図１２】実施の形態１に係るビットマップを示す図である。
【図１３】実施の形態１に係るビットマップを示す図である。
【図１４】実施の形態１に係るビットマップを示す図である。
【図１５】実施の形態１に係るビットマップを示す図である。
【図１６】ビットマップを絞り込んだ結果の一例を示す図である。
【図１７】実施の形態１に係る通信システムのシーケンスを示す図である。
【図１８】関連通信システムにおけるリファレンスシグナルの挿入状態を示す図である。
【図１９】関連通信システムにおける復調を説明するための図である。
【図２０】関連通信システムにおける復調を説明するための図である。
【図２１】関連通信システムにおける復調を説明するための図である。
【図２２】実施の形態２に係る通信システムにおける復調を説明するための図である。
【図２３】実施の形態２に係る通信システムにおける復調を説明するための図である。
【図２４】実施の形態２に係る通信システムにおける復調を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００５７】
まず、本発明の実施の形態に係る通信システムについて説明する前に、これと関連する通信システム（以下、「関連通信システム」と記す）について説明する。
【００５８】
＜関連通信システム＞
図２は、５Ｇ無線アクセスシステムに対応する関連通信システムの機能ブロックを示す図である。関連通信システムでは、基地局と通信端末との間の無線通信が行われる。ここでいう基地局と通信端末との間の無線通信は、基地局が無線信号を送信して通信端末が当該無線信号を受信する下りの通信と、通信端末が無線信号を送信して基地局が当該無線信号を受信する上りの通信とを含む。
【００５９】
＜基地局の送信側の構成要素＞
基地局の構成要素のうち下りの通信を行う構成要素、つまり送信を行う構成要素について説明する。
【００６０】
５ＧＣ−Ｉ／Ｆ（５Ｇコアネットワークインタフェース部）１２０１は、コアネットワークから入力されたデータの各種プロトコル（ＩＰ、ＵＤＰ、ＧＴＰ−Ｕ）を終端する。
【００６１】
Ｌ２部（レイヤ２機能部）１２０２は、５ＧＣ−Ｉ／Ｆ１２０１からのデータに、ＳＤＡＰ、ＰＤＣＰ、ＲＬＣ、ＭＡＣなどの無線伝送用の各種プロトコルに対応した処理を施す。ＳＤＡＰ（Service Data Adaptation Protocol）では、通信フロー毎のＱｏＳ（Quality of Service）を提供する。ＳＤＡＰの下位層であるＰＤＣＰ（Packet Data Convergence Protocol）では、秘匿処理やヘッダ情報の圧縮／解凍等を行う。ＰＤＣＰの下位層であるＲＬＣ（Radio Link Control）では、再送処理、順番制御等を行う。ＲＬＣの下位層であるＭＡＣ（Medium Access Control）では、伝送路や通信端末の能力等を考慮したスケジューリング処理、ＨＡＲＱ（Hybrid Automatic Repeat reQuest）等を行う。
【００６２】
誤り訂正符号化部１２０３は、Ｌ２部１２０２からのデータにＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）を付与した後、ＬＤＰＣ（Low Density Parity Check Code）符号化、Ｔｕｒｂｏ符号化、畳み込み符号化等の誤り訂正符号化処理を行う。誤り訂正符号化処理は、誤り訂正変調化処理と呼ぶこともできる。
【００６３】
ＲＭ（レートマッチング）部１２０４は、無線フォーマットを考慮して過不足が無いように、誤り訂正符号化部１２０３からのデータに対して情報ビットの複製、または、除去を行う。無線フォーマット化部１２０５は、無線フォーマットに合わせて、ＲＭ部１２０４からのデータにリファレンスシグナル（ＲＳ）の挿入や、制御情報の挿入を行う。ＯＦＤＭ変調部１２０６は、無線フォーマット化部１２０５からの信号に基づいて送信シンボル毎にＯＦＤＭ変調を行う。無線送信部１２０７は、ＯＦＤＭ変調部１２０６からの信号に所望の周波数への周波数変換、及び、送信電力制御等を行い、当該信号をアンテナへ給電してアンテナから放射する。上記では、ＯＦＤＭ変調の例で説明したが、ＣＤＭＡやＤＦＴ−ｓｐｒｅａｄ  ＯＦＤＭ等の、他のどのような無線変調方式でも同様である。
【００６４】
＜通信端末の受信側の構成要素＞
通信端末の構成要素のうち下りの通信を行う構成要素、つまり受信を行う構成要素について説明する。
【００６５】
無線受信部１２２８は、アンテナで受信した無線信号の周波数をベースバンド周波数に周波数変換する。ＯＦＤＭ復調部１２２９は、無線受信部１２２８からの信号に基づいてＯＦＤＭ復調を行う。ＲＳ抽出部１２３０は、ＯＦＤＭ復調部１２２９からの信号から、既知系列であるＲＳが割り当てられたシンボルの情報を抽出し、伝送路推定部１２３１に渡す。伝送路推定部１２３１は、ＲＳ抽出部１２３０で抽出された情報と、既知系列であるＲＳとに基づいて、既知系列からの信号の崩れを検出し、当該検出結果に基づいて基地局と通知端末との間の伝送路を推定する。検波部１２３２は、推定された伝送路の逆特性を、ＯＦＤＭ復調部１２２９からＲＳ抽出部１２３０に入力された信号に乗算することによって同期検波を行う。
【００６６】
無線フォーマット分離部１２３３は、検波部１２３２からの信号から、ＲＳや制御情報を取り除く。ＲＤＭ（レートデマッチング）部１２３４は、無線フォーマット分離部１２３３からの受信データのうち、リピティションされた受信データには合成を行い、パンクチャされた受信データには信頼度係数０のデータを生成する。誤り訂正復号化部１２３５は、ＲＤＭ部１２３４からのデータについて誤り訂正や、ＣＲＣの確認を行う。Ｌ２部（レイヤ２機能部）１２２２は、誤り訂正復号化部１２３５からのデータに、Ｌ２の各プロトコルに対応した処理を行い、端末アプリケーションＩ／Ｆ１２２１に渡す。
【００６７】
＜その他の構成要素＞
通信端末の構成要素のうち上りの通信（送信）を行う構成要素は、以上に説明した基地局の構成要素のうち下りの通信（送信）を行う構成要素と同様である。つまり、通信端末のＬ２部１２２２、誤り訂正符号化部１２２３、ＲＭ部１２２４、無線フォーマット化部１２２５、ＯＦＤＭ変調部１２２６、及び、無線送信部１２２７は、基地局のＬ２部１２０２、誤り訂正符号化部１２０３、ＲＭ部１２０４、無線フォーマット化部１２０５、ＯＦＤＭ変調部１２０６、及び、無線送信部１２０７と同様である。但し、上りの機能と下りの機能とが同一である必要はない。例えば、上りには、送信増幅器への線形性を担保するためのバックオフ量を小さくすることで消費電力が小さくなるＤＦＴ−ｓｐｒｅａｄ  ＯＦＤＭの一種であるＳＣ−ＦＤＭＡを用いて、下りには、ユーザ多重を行い安い単純なＯＦＤＭを用いてもよい。
【００６８】
また、基地局の構成要素のうち上りの通信（受信）を行う構成要素は、以上に説明した通信端末の構成要素のうち下りの通信（受信）を行う構成要素と同様である。つまり、基地局の無線受信部１２０８、ＯＦＤＭ復調部１２０９、ＲＳ抽出部１２１０、伝送路推定部１２１１、検波部１２１２、無線フォーマット分離部１２１３、ＲＤＭ部１２１４、誤り訂正復号化部１２１５、及び、Ｒ２部１２０２は、通信端末の無線受信部１２２８、ＯＦＤＭ復調部１２２９、ＲＳ抽出部１２３０、伝送路推定部１２３１、検波部１２３２、無線フォーマット分離部１２３３、ＲＤＭ部１２３４、誤り訂正復号化部１２３５、及び、Ｒ２部１２２２と同様である。
【００６９】
なお、Ｌ３部（レイヤ３機能部）１２１９，１２３７はＲＲＣ接続を行うためのＲＲＣメッセージを管理する。無線フォーマット分離部１２１３は、検波部１２１２からの信号から、ＲＳや制御情報を取り除くだけでなく、ＵＣＩ（Uplink Control Information）を抽出する。ＵＣＩ生成部１２２２１は、上りの制御情報の１つであるＵＣＩを生成し、ＰＵＣＣＨ復号部１２１６は、無線フォーマット分離部１２１３で抽出されたＵＣＩを復号処理（復調）する。
【００７０】
＜リファレンスシグナルの挿入＞
図３は、関連通信システムにおけるリファレンスシグナル（ＲＳ）の挿入状態（割り当て状態）を示す図である。
【００７１】
５ＧにおいてもＬＴＥと同様に、周波数方向に１２個のＯＦＤＭサブキャリアと、時間方向に７個のＯＦＤＭシンボルとからなる図３の太線で示される１塊は、リソースブロック（ＲＢ）と呼ばれている。
【００７２】
５Ｇ及びＬＴＥなどの通信方式において有力な無線フォーマットでは、時間方向に隣り合う２つのＲＢが１セットとして規定されており、１つの通信端末が、１セット以上のＲＢを使用する。そして、ＲＳが各ＲＢの図３に示すような位置に４つずつ挿入（配置）される。
【００７３】
実際の通信においては、複数の通信端末のそれぞれに１つ以上のＲＢが割り当てられる。図３の例では、３つの通信端末（通信端末ＵＥ１，ＵＥ２，ＵＥ３）のそれぞれに、１つ以上のＲＢが割り当てられている状態が示されている。具体的には、前半の２つ分のＲＢの時間帯に位置する複数のＲＢは、通信端末ＵＥ１に割り当てられて使用されている。後半の２つ分のＲＢの時間帯に位置し、かつ高い周波数に位置する４つのＲＢは、通信端末ＵＥ２に割り当てられて使用されている。後半の２つ分のＲＢの時間帯に位置し、かつ低い周波数に位置する２つのＲＢは、通信端末ＵＥ３に割り当てられて使用されている。
【００７４】
ここで、通信端末ＵＥ１は、ほぼ静止して、１６ＱＡＭの通信を行っており、通信端末ＵＥ２は、高速移動の通信を行っており、通信端末ＵＥ３は、１０２４ＱＡＭの通信を行っているものとする。この場合において、６サブキャリア間隔、かつ、３シンボル間隔でＲＳが挿入された図３の挿入状態によって、通信端末ＵＥ１が良好な通信を行うことができても、通信端末ＵＥ２，ＵＥ３が良好な通信を行うことができないことがある。以下、このことについて説明する。
【００７５】
高速移動している通信端末ＵＥ２では、周波数選択性のフェージング、及び、周波数オフセットによる時間方向での位相回転が発生しやすいので、通信端末ＵＥ２と基地局との間の通信における伝送路の変動が大きくなる傾向がある。このように伝送路変動が大きい通信端末ＵＥ２が、図３のような挿入状態の無線リソースに対して通信端末ＵＥ１と同様の復調を行うと、ＲＳの周波数以外のＯＦＤＭサブキャリアの復調、及び、ＲＳの時間帯以外のＯＦＤＭシンボルの復調において残留する伝送路推定誤差が大きくなる。ここで、通信端末ＵＥ２が、ＲＳの補間処理等により伝送路推定を行ったとしても、伝送路推定誤差を十分に小さくすることができない。この結果、ＲＢで送信しているＴｒＢＬＫのＣＲＣがＮＧになる頻度が高くなるという問題が発生する。
【００７６】
１０２４ＱＡＭの通信を行う通信端末ＵＥ３では、その通信に比較的高い通信品質を要する。ここで、図４は、１６ＱＡＭにおいて隣の信号同士の角度の差が最も小さい２点の角度を示す図であり、図５は、１０２４ＱＡＭにおいて隣の信号同士の差が最も小さい２点の角度を示す図である。図４に示すように、１６ＱＡＭでは、位相雑音による位相誤差が１３．３°（＝（４５°−１８．４°）／２）という値を超えると伝送誤りが発生する。これに対して、図５に示すように、１０２４ＱＡＭでは、位相雑音による位相誤差が０．９５°（＝（４５°−４３．１°）／２）という比較的小さい値を超えると伝送誤りが発生する。このように比較的高い通信品質を要する１０２４ＱＡＭの通信を行う通信端末ＵＥ３が、図３のような挿入状態の無線リソースに対して通信端末ＵＥ１と同様の復調を行うと、通信を正しく行うことができない頻度が高くなるという問題が発生する。
【００７７】
なお、以上の問題は、ＲＳの挿入密度を大きくすれば解決することができる。しかしながら、ＲＳの挿入密度を常に大きくすると、通信端末と基地局との間で通信できるＲＳ以外のデータが少なくなり、周波数の利用効率が低くなってしまうという別の問題が発生する。そこで、以下で説明する本発明の実施の形態に係る通信システムでは、以上の問題を解決することが可能となっている。
【００７８】
＜実施の形態１＞
本実施の形態１に係る通信システムでは、基地局と通信端末との間の無線通信が行われる。図６は、本発明の実施の形態１に係る通信システムにおけるリファレンスシグナルの挿入状態を示す図である。
【００７９】
図６のリファレンスシグナルの挿入状態は、図３のファレンスシグナルの挿入状態といくつかの点で同じとなっている。具体的には、周波数方向に１２個のＯＦＤＭサブキャリアと、時間方向に７個のＯＦＤＭシンボルとから、リソースブロック（ＲＢ）が構成されている。そして、時間方向に隣り合う２つのＲＢが１セットとして規定されており、１つの通信端末が、１セット以上のＲＢを使用する。
【００８０】
そして、複数の通信端末のそれぞれに１つ以上のＲＢが割り当てられる。図６の例でも、図３の例と同様に、前半の２つ分のＲＢの時間帯に位置する複数のＲＢは、通信端末ＵＥ１に割り当てられて使用されている。後半の２つ分のＲＢの時間帯に位置し、かつ高い周波数に位置する４つのＲＢは、通信端末ＵＥ２に割り当てられて使用されている。後半の２つ分のＲＢの時間帯に位置し、かつ低い周波数に位置する２つのＲＢは、通信端末ＵＥ３に割り当てられて使用されている。
【００８１】
また、通信端末ＵＥ１は、ほぼ静止して、１６ＱＡＭの通信を行っており、通信端末ＵＥ２は、高速移動の通信を行っており、通信端末ＵＥ３は、１０２４ＱＡＭの通信を行っているものとする。
【００８２】
ここで、通信端末ＵＥ１に割り当てられる複数のＲＢでは、関連通信システムの複数のＲＢと同様に、６サブキャリア間隔、かつ、３シンボル間隔でリファレンスシグナルが挿入されている。以下の説明では、このリファレンスシグナルと同様にＲＢに挿入されるリファレンスシグナルを「ＲＳ１」と記すこともある。
【００８３】
図６の通信端末ＵＥ１におけるＲＢあたりのリファレンスシグナルの挿入密度は、４個／ＲＢとなっている。
【００８４】
これに対し、通信端末ＵＥ２，ＵＥ３のそれぞれに割り当てられる複数のＲＢには、通信端末ＵＥ１のＲＳ１に加えて、リファレンスシグナルが所望のデータの代わりに挿入されている。以下の説明では、ＲＳ１以外のリファレンスシグナルを「ＲＳ２」と記すこともあり、ＲＳ１とＲＳ２とを区別しない場合には単にＲＳと記すこともある。
【００８５】
通信端末ＵＥ２に割り当てられる複数のＲＢでは、ＲＳが比較的短い周波数間隔及び比較的短い時間間隔で挿入されており、通信端末ＵＥ２におけるＲＢあたりのＲＳの挿入密度は、１２個／ＲＢとなっている。このように、ＲＳが、６サブキャリア間隔ではなく、２サブキャリア間隔で挿入されることによって、周波数選択性のフェージングの影響を抑制することが可能となる。また、ＲＳが比較的短い時間間隔で挿入されることによって、周波数オフセットが生じたり、周波数オフセットが変化したりしても、正確な伝送路推定が可能となり、精度よく復調を行うことが可能となる。
【００８６】
また、通信端末ＵＥ３に割り当てられる複数のＲＢでは、ＲＳが最短の時間間隔で挿入されており、通信端末ＵＥ３におけるＲＢあたりのＲＳの挿入密度は、通信端末ＵＥ２と同様に１２個／ＲＢとなっている。このように、ＲＳが時間方向に実質的に連続的に挿入されることにより、位相雑音を含めた正確な伝送路推定が可能となり、推定位相誤差の低減及び良好な通信が可能となる。
【００８７】
以上のように本実施の形態１に係る通信システムでは、基地局と通信端末との間の無線通信の伝送品質情報である無線情報に基づいて、ＲＳの挿入密度を変更可能に構成されている。図７は、ＲＳの挿入密度を変更可能な本実施の形態１に係る通信システムの機能ブロックを示す図である。以下、図７を用いて、本実施の形態１に係る通信システムの構成を説明する。
【００８８】
＜通信端末の送信側の構成要素＞
通信端末の構成要素のうち上りの通信を行う構成要素、つまり送信を行う構成要素について説明する。
【００８９】
Ｌ２部（レイヤ２機能部）１４２２は、端末アプリケーションＩ／Ｆ（端末アプリケーションインタフェース部）１４２１からのデータに、上述したＳＤＡＰ、ＰＤＣＰ、ＲＬＣ、ＭＡＣなどの無線伝送用の各種プロトコルに対応した処理を施す。ＳＤＡＰでは、通信フロー毎のＱｏＳのＩＤの付与を行う。ＳＤＡＰの下位層であるＰＤＣＰでは、秘匿処理やヘッダ情報の圧縮／解凍等を行う。ＰＤＣＰの下位層であるＲＬＣでは、再送処理、順番制御等を行う。ＲＬＣの下位層であるＭＡＣでは、伝送路や通信端末の能力等を考慮したスケジューリング処理、ＨＡＲＱ等を行う。
【００９０】
ＵＣＩ生成部１４２２１は、例えば、ＨＡＲＱ用のＡＣＫ／ＮＡＣＫの情報や、ＭＩＭＯ関連のフィードバック用の情報、チャネル品質情報等を組み合わせた情報を生成する。なお、ＭＩＭＯ関連のフィードバック用の情報は、例えば、受信品質が高くなる送信アンテナのウェイト指示情報であるPrecoding Matrix Indicatorなどである。チャネル品質情報は、例えば、Channel Quality Indicatorなどである。
【００９１】
詳細は後述するが、ＵＣＩ生成部１４２２１は、ＨＡＲＱ用のＡＣＫ／ＮＡＣＫの情報や、ＭＩＭＯ関連のフィードバック用の情報、チャネル品質情報等とセットにして、ＲＳ追加挿入指定情報（第１指定情報）を含むＵＣＩを生成する。なお、ＲＳ追加挿入指定情報は、後述するビットマップを指定するための情報である。ＵＣＩ生成部１４２２１は、生成した情報を、誤り訂正符号化部１４２３に出力する。
【００９２】
誤り訂正符号化部１４２３は、ＵＣＩ生成部１４２２１で生成された情報に基づいて、端末アプリケーションＩ／Ｆ１４２１からＬ２部１４２２を介して入力されたユーザデータに対してＣＲＣ付与、及び、誤り訂正処理を行うとともに、ＵＣＩ生成部１４２２１で生成されたＵＣＩに対しても誤り訂正処理を行う。本実施の形態１では、ＵＣＩ及びユーザデータに互いに異なる誤り訂正を行うことによって、データ長に適した誤り訂正方式を行う。具体的には、１回で送信されるデータ長が比較的短いＵＣＩには、例えば、Ｐｏｌａｒ符号、畳み込み符号、リードムュラー符号、アダマール符号、ＢＣＨ符号などの誤り訂正を用いる。１回で送信されるデータ長が比較的長いユーザデータには、例えば、ＬＤＰＣ符号、Ｔｕｒｂｏ符号などの誤り訂正を用いる。
【００９３】
ＲＭ部１４２４は、無線フォーマットで送信するビット数の過不足がでないように、誤り訂正符号化部１４２３からのデータにリピティション及びパンクチャなどの処理を行うことによって、当該データの複製及び除去を行う。無線フォーマット化部１４２５は、無線フレームの無線フォーマットに合わせて、ＲＭ部１４２４からのデータに復調用のＲＳの挿入や制御情報の挿入などを行う。なお本実施の形態１では、ここで挿入される制御情報はＰＵＣＣＨを含み、ＰＵＣＣＨはＵＣＩを含む。ＯＦＤＭ変調部１４２６は、無線フォーマット化部１４２５からの信号に基づいてＯＦＤＭ変調を行う。無線送信部１４２７は、ＯＦＤＭ変調部１４２６からの信号に所望の周波数へのアップコンバート、及び、送信電力制御等を行い、当該信号をアンテナへ給電してアンテナから放射する。
【００９４】
通信端末のＬ３部（レイヤ３機能部）１４３７は、ＲＲＣメッセージ（RRC Connection Reconfiguration）を用いたチャネル設定時に、予め規定された複数の既知のビットマップの中から、どのビットマップを使用して基地局との無線通信を行う可能性があるかを判定する。そして、Ｌ３部１４３７は、その判定結果に基づいて、複数のビットマップの中から、基地局との無線通信に用いるビットマップを絞り込む。
【００９５】
図８〜図１５のそれぞれは、本実施の形態１に係るビットマップを示す図である。複数のビットマップのそれぞれは、ＲＢに挿入されるＲＳの挿入位置、ひいてはＲＢにおけるＲＳの挿入パターンを示す。複数のビットマップにおける、１つ以上のＲＢの１つあたりのＲＳの挿入密度は異なっている。ただし、いくつかのビットマップにおけるＲＳの挿入密度は同じであってもよい。複数のビットマップのそれぞれには、それぞれに固有のＩＤであるＲＳ指定ＩＤが対応付けられている。
【００９６】
さて、送信側から伝送される既知信号であるＲＳは、受信側での無線信号の復調の際に、ＲＳの変動の算出（伝送路による変動分の推定）及び、その変動の逆特性の乗算に用いられる。このため、通信端末が使用しうる全てのビットマップが規定された場合には、ＲＳの送信シンボル数を適切に増やすことが可能となり、ＲＳの送信シンボル数の増分に応じてＳＮ比を向上させることが可能となる。この結果、正確な伝送路推定が可能となる。このため、図８〜図１５の例では紙面の都合で８つのビットマップが示されているが、通信端末が使用しうる全てのＲＳの挿入パターンについてビットマップが規定されていることが望ましい。
【００９７】
図７のＵＣＩ生成部１４２２１は、上述したように、ＲＳ２の挿入を指定するためのＲＳ追加挿入指定情報を含むＵＣＩを生成する。このＵＣＩは、ユーザデータが送信される都度、ユーザデータと一緒に送信されるため、ＵＣＩの送信ビット数が１ビットでも多くなると、無線の利用効率が低下する。そこで、Ｌ３部１４３７は、ＲＲＣを用いて事前に、当面の通信で使用しそうなビットマップ及びＲＳ指定ＩＤを絞り込む。
【００９８】
図１６は、Ｌ３部１４３７がビットマップを絞り込んだ結果の一例を示す図である。図１６の例では、図８〜図１５のビットマップの中から、４つのビットマップが絞り込まれている。Ｌ３部１４３７は、２ビット形式のＲＳ追加挿入指定情報によって表される０〜３と、絞り込まれた４つのビットマップ（ＲＳ指定ＩＤ＝０，２，４，７）とを対応付ける。そして、Ｌ３部１４３７は、図１６の表のような対応付けを示す情報をＵＣＩ生成部１４２２１に出力する。また、Ｌ３部１４３７は、図８〜図１５のビットマップをＩＤ変換部１４３８に出力する。
【００９９】
このように構成された通信端末によれば、比較的ビット数が少ないＲＳ追加挿入指定情報を選択（変更）することで、絞り込まれたビットマップを選択（変更）することが可能となる。なお、各ビットマップにおけるＲＳの挿入位置を設定するためのＲＳ設定情報、及び、図１６の表のような対応付けを示す情報は、例えばＲＲＣメッセージによって事前に基地局に通知される。ＲＲＣメッセージについては、後で詳細に説明する。
【０１００】
図７のＵＣＩ生成部１４２２１は、伝送品質測定部１４３６で取得された下り伝送品質情報と、Ｌ３部１４３７からの情報と、端末アプリケーションＩ／Ｆ１４２１から指定される使用上のポリシー情報とに基づいて、ＲＳ追加挿入指定情報を選択し、選択したＲＳ追加挿入指定情報をＵＣＩに含める。
【０１０１】
伝送品質測定部１４３６からの下り伝送品質情報は、例えば、推定移動速度、ＢＬＥＲ、ＳＩＮＲ、ＣＲＣのＯＫまたはＮＧの結果、再符号化によって誤り訂正したビット数の情報、基地局と通信端末との間の無線通信における変調度または符号化率、基地局と通信端末との間の無線通信における伝送路の時間変動などの情報である。Ｌ３部１４３７からの情報は、例えば、Ｌ３部１４３７を有する通信端末が高速移動通信（超高速移動通信）、または、高多値変調及び高符号化率通信に対応可能かどうかを示す情報（UE-capability）、図１６の表のような対応付けを示す情報などである。端末アプリケーションＩ／Ｆ１４２１から指定される使用上のポリシー情報は、例えば、通信端末の保有者が高速移動通信、もしくは、高多値変調及び高符号化率通信をしたいかどうかの指示、または、移動体通信サービス提供者が高速移動通信、もしくは、高多値変調及び高符号化率通信を提供したいかどうかの指示などの情報である。
【０１０２】
変調度または符号化率が大きい場合には、無線通信に用いるビットマップが、ＲＳ指定ＩＤ＝０（ＲＳ追加挿入指定情報＝０）のビットマップから、ＲＳ指定ＩＤ＝２（ＲＳ追加挿入指定情報＝１）のビットマップに変更されるように、ＵＣＩ生成部１４２２１はＲＳ追加挿入指定情報を選択する。このような選択によれば、変調度または符号化率が大きい場合に、周波数方向におけるＲＳの数を増やすことができる。これにより、周波数特性（周波数毎の特性の変動）を正確に把握でき、位相誤差が少ない伝送路推定を行うことができる。
【０１０３】
伝送路の時間変動が大きい場合には、無線通信に用いるビットマップが、ＲＳ指定ＩＤ＝０（ＲＳ追加挿入指定情報＝０）のビットマップから、ＲＳ指定ＩＤ＝４（ＲＳ追加挿入指定情報＝２）のビットマップに変更されるように、ＵＣＩ生成部１４２２１はＲＳ追加挿入指定情報を選択する。このような選択によれば、伝送路の時間変動が大きい場合に、時間方向におけるＲＳの数を増やすことができる。このため、周波数オフセットが比較的大きく変動しても、正確に時間変動の推定を行うことができる。
【０１０４】
変調度または符号化率が大きく、かつ、伝送路の時間変動が大きい場合には、無線通信に用いるビットマップが、ＲＳ指定ＩＤ＝０（ＲＳ追加挿入指定情報＝０）のビットマップから、ＲＳ指定ＩＤ＝７（ＲＳ追加挿入指定情報＝３）のビットマップに変更されるように、ＵＣＩ生成部１４２２１はＲＳ追加挿入指定情報を選択する。
【０１０５】
なお、以上では図１６の表を考慮した選択について説明した。Ｌ３部１４３７がＲＳ指定ＩＤ＝０，１，２，３のビットマップを絞り込んでいた場合には、変調度または符号化率が大きくなるにつれて、ＵＣＩ生成部１４２２１は、ＲＳ指定ＩＤ＝０，１，２，３のビットマップを順に選択すればよい。同様に、Ｌ３部１４３７がＲＳ指定ＩＤ＝０，４，５のビットマップを絞り込んでいた場合には、伝送路の時間変動が大きくなるにつれて、ＵＣＩ生成部１４２２１は、ＲＳ指定ＩＤ＝０，４，５のビットマップを順に選択すればよい。同様に、Ｌ３部１４３７がＲＳ指定ＩＤ＝０，６，７のビットマップを絞り込んでいた場合には、変調度や伝送路の時間変動などが大きくなるにつれて、ＵＣＩ生成部１４２２１は、ＲＳ指定ＩＤ＝０，６，７のビットマップを順に選択すればよい。
【０１０６】
＜基地局の受信側の構成要素＞
基地局の構成要素のうち上りの通信を行う構成要素、つまり受信を行う構成要素について説明する。
【０１０７】
図７の無線受信部１４０８は、アンテナで受信した無線信号の周波数をベースバンド周波数に周波数変換する。ＯＦＤＭ復調部１４０９は、無線受信部１４０８からの信号に基づいてＯＦＤＭ復調を行う。ＲＳ抽出部１４１０は、ＯＦＤＭ復調部１４０９からの信号から、既知系列であるＲＳが割り当てられたシンボルの情報を抽出し、伝送路推定部１４１１に渡す。伝送路推定部１４１１は、ＲＳ抽出部１４１０で抽出された情報と、既知系列であるＲＳとに基づいて、既知系列からの信号の崩れを検出し、当該検出結果に基づいて基地局と通信端末との間の伝送路を推定する。検波部１４１２は、推定された伝送路の逆特性を、ＯＦＤＭ復調部１４０９からＲＳ抽出部１４１０に入力された信号に乗算することによって同期検波を行う。
【０１０８】
無線フォーマット分離部１４１３は、検波部１４１２からの信号から、ＲＳや制御情報を取り除くだけでなく、ＵＣＩを抽出する。ＲＤＭ（レートデマッチング）部１４１４は、無線フォーマット分離部１４１３からの受信データのうち、リピティションされた受信データには合成を行い、パンクチャされた受信データには信頼度係数０のデータを生成する。誤り訂正復号化部１４１５は、ＲＤＭ部１４１４からのデータについて誤り訂正や、ＣＲＣの確認を行う。Ｌ２（レイヤ２機能部）部１４０２は、誤り訂正復号化部１４１５からのデータに、Ｌ２の各プロトコルに対応した処理を行い、５ＧＣ−Ｉ／Ｆ（５Ｇコアネットワークインタフェース部）１４０１に渡す。
【０１０９】
ＰＵＣＣＨ復号部１４１６は、無線フォーマット分離部１４１３で抽出されたＵＣＩを復号処理（復調処理）し、ＵＣＩに含まれるＲＳ追加挿入指定情報を、ＩＤ変換部１４１７に出力する。基地局のＬ３部（レイヤ３機能部）１４１９は、各ＲＳ指定ＩＤの上述したＲＳ設定情報、及び、図１６の表のような対応付けを示す情報を、例えばＲＲＣによって事前に入手する。
【０１１０】
ＩＤ変換部１４１７は、ＰＵＣＣＨ復号部１４１６からのＲＳ追加挿入指定情報と、Ｌ３部１４１９が管理している図１６の表のような対応付けを示す情報とから、通信端末が送信したＲＳ指定ＩＤを決定する。そして、ＩＤ変換部１４１７は、決定したＲＳ指定ＩＤのビットマップにおけるＲＳの挿入位置をＬ３部１４１９から取得し、ＲＳ追加挿入部１４１８に通知する。
【０１１１】
＜基地局の送信側の構成要素＞
基地局の構成要素のうち下りの通信を行う構成要素、つまり送信を行う構成要素について説明する。
【０１１２】
５ＧＣ−Ｉ／Ｆ（５Ｇコアネットワークインタフェース部）１４０１は、コアネットワークから入力されたデータの各種プロトコル（ＩＰ、ＵＤＰ、ＧＴＰ−Ｕ）を終端する。
【０１１３】
Ｌ２部１４０２は、５ＧＣ−Ｉ／Ｆ１２０１からのデータに、ＳＤＡＰ、ＰＤＣＰ、ＲＬＣ、ＭＡＣなどの無線伝送用の各種プロトコルに対応した処理を施す。ＳＤＡＰ（Service Data Adaptation Protocol）では、通信フロー毎のＱｏＳ（Quality of Service）を提供する。ＳＤＡＰの下位層であるＰＤＣＰ（Packet Data Convergence Protocol）では、秘匿処理やヘッダ情報の圧縮／解凍等を行う。ＰＤＣＰの下位層であるＲＬＣ（Radio Link Control）では、再送処理、順番制御等を行う。ＲＬＣの下位層であるＭＡＣ（Medium Access Control）では、伝送路や通信端末の能力等を考慮したスケジューリング処理、ＨＡＲＱ（Hybrid Automatic Repeat reQuest）等を行う。
【０１１４】
誤り訂正符号化部１４０３は、Ｌ２部１４０２からのデータにＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）を付与した後、ＬＤＰＣ（Low Density Parity Check Code）符号化、Ｔｕｒｂｏ符号化、畳み込み符号化等の誤り訂正符号化処理を行う。
【０１１５】
ＲＭ（レートマッチング）部１４０４は、無線フォーマットを考慮して過不足が無いように、誤り訂正符号化部１４０３からのデータに対して情報ビットの複製、または、除去を行う。このＲＭ部１４０４は、ＲＳの挿入数の可変に応じたＲＭ処理を行う。ただし、ＲＭ部１４０４を、伝送路のあらゆる変動、及び、ユーザのあらゆる使用ケースに対応可能に構成することは、装置不具合の発生頻度が高くなるため望ましくない。そのため、ＲＭ部１４０４によってＲＭ処理されるＲＳの挿入数がある程度固定されること、ひいては、ＵＣＩ生成部１４２２１で選択されるビットマップの種類がある程度固定されることが望ましい。
【０１１６】
無線フォーマット化部１４０５は、無線フォーマットに合わせて、ＲＭ部１４０４からのデータにＲＳ１の挿入や、制御情報の挿入を行う。
【０１１７】
ＲＳ追加挿入部１４１８は、ＩＤ変換部１４１７からの通知に従って、無線フォーマット化部１４０５からの信号におけるユーザデータの一部にＲＳ２を上書きする。これにより、ユーザデータの一部の代わりにＲＳ２が送信されることになる。
【０１１８】
なお、ＲＳ２が挿入される位置、つまりＲＳ追加挿入位置は、ＰＤＣＣＨが割り当てられた位置、及び、同期チャネルなどの重要な送信データが割り当てられた位置でないことが望ましい。そこで本実施の形態１では、ＩＤ変換部１４１７は、ＲＲＣでＲＳ追加挿入位置を決定するシーケンスなどにおいて、ＲＳ追加挿入指定情報で指定されるビットマップが示すＲＳの挿入位置が、ＰＤＣＣＨまたは同期チャネルなどの位置の予め定められた位置であるか否かを判定する。そして、ＩＤ変換部１４１７は、ビットマップが示すＲＳの挿入位置が予め定められた位置であると判定した場合には、当該ビットマップをＲＳ追加挿入部１４１８に通知せずに、設定ＮＧを通知する。
【０１１９】
また、ＩＤ変換部１４１７は、ＲＳの挿入位置が予め定められた位置であると判定した場合にＲＳを可及的に挿入できるように、基地局のＩＤ、ＲＢ内の周波数（サブキャリア番号）、時間（シンボル番号）の関数に基づく別の挿入位置を、ＲＳ追加挿入部１４１８に通知してもよい。
【０１２０】
ＯＦＤＭ変調部１４０６は、ＲＳ追加挿入部１４１８からの信号に基づいて送信シンボル毎にＯＦＤＭ変調を行う。無線送信部１４０７は、ＯＦＤＭ変調部１４０６からの信号に所望の周波数への周波数変換、及び、送信電力制御等を行い、当該信号をアンテナへ給電してアンテナから放射する。
【０１２１】
＜通信端末の受信側の構成要素＞
通信端末の構成要素のうち下りの通信を行う構成要素、つまり受信を行う構成要素について説明する。
【０１２２】
無線受信部１４２８は、アンテナで受信した無線信号の周波数をベースバンド周波数に周波数変換する。ＯＦＤＭ復調部１４２９は、無線受信部１４２８からの信号に基づいてＯＦＤＭ復調を行う。ＲＳ抽出部１４３０は、ＯＦＤＭ復調部１４２９からの信号から、既知系列であるＲＳが割り当てられたシンボルの情報を抽出し、伝送路推定部１４３１に渡す。この際、ＲＳ抽出部１４３０は、Ｌ３部１４３７からＩＤ変換部１４３８に入力されたビットマップに基づいてＲＳを抽出する。ここで抽出されるＲＳは、ＲＳ１である場合もあり、ＲＳ１及びＲＳ２である場合もある。
【０１２３】
伝送路推定部１４３１は、ＲＳ抽出部１４３０で抽出された情報と、既知系列であるＲＳとに基づいて、既知系列からの信号の崩れを検出し、当該検出結果に基づいて基地局と通知端末との間の伝送路を推定する。検波部１４３２は、推定された伝送路の逆特性を、ＯＦＤＭ復調部１４２９からＲＳ抽出部１４３０に入力された信号に乗算することによって同期検波を行う。
【０１２４】
無線フォーマット分離部１４３３は、検波部１４３２からの信号から、ＲＳや制御情報を取り除く。ＲＤＭ（レートデマッチング）部１４３４は、無線フォーマット分離部１４３３からの受信データのうち、リピティションされた受信データには合成を行い、パンクチャされた受信データには信頼度係数０のデータを生成する。誤り訂正復号化部１４３５は、ＲＤＭ部１４３４からのデータについて誤り訂正や、ＣＲＣの確認を行う。伝送品質測定部１４３６は、誤り訂正復号化部１４３５で確認が行われたデータについて、上述した伝送品質情報を誤り訂正復号化部１４３５から取得する。Ｌ２部１４２２は、誤り訂正復号化部１４３５からのデータに、Ｌ２の各プロトコルに対応した処理を行い、端末アプリケーションＩ／Ｆ１２２１に渡す。
【０１２５】
＜ＲＲＣメッセージ＞
図１７は、本実施の形態１に係る通信システムのシーケンスを示す図である。通信端末のＬ３部１４３７は、基地局のＬ３部１４１９に対して、チャネル設定時にＲＲＣメッセージ（例えばRRC Connection Reconfiguration）によって、各ＲＳ指定ＩＤのＲＳ設定情報を通知する。
【０１２６】
例えば、図８〜図１５のビットマップに対応するＲＳ設定情報は、１６ビットワード単位でのＬＳＢ（Least Significant Bit）を、ビットマップの低い周波数に対応付け、ＲＢを構成する１２個のＯＦＤＭサブキャリアに対応する１２ビットを、ＬＳＢ詰めにすることによって規定される。また、ＲＳ設定情報は、ＲＢを構成する７個のＯＦＤＭシンボルを時間方向に若い順番に配列することによって規定される。そして、２進法（バイナリー）によって、ＲＳ２に対応する位置を「１」で表し、それ以外を「０」で表す。なお、Ｒ１に対応する位置は、ＲＲＣメッセージの通知前から基地局及び通信端末において設定されているものとする。
【０１２７】
このような規定では、図１０のＲＳ指定ＩＤ＝２のビットマップに対応するＲＳ設定情報は、次のように表される。
【０１２８】
【数１】
2019159750.tif 000003
【０１２９】
このＲＳ設定情報から、時間方向に３番目の送信データにおいて、４つのＲＳ２が挿入されることが分かる。同様に、図１２のＲＳ指定ＩＤ＝４のビットマップに対応するＲＳ設定情報は、次のように表される。
【０１３０】
【数２】
2019159750.tif 000004
【０１３１】
このＲＳ設定情報から、時間方向に、４、７、１０、１３番目の送信データにおいて、２つのＲＳ２が挿入されることが分かる。
【０１３２】
このようにして、各ＲＳ指定ＩＤのＲＳ設定情報がＲＲＣメッセージによって通信端末から基地局に送信される。なお、短時間の設定ができるように必要なＲＳ指定ＩＤ分だけＲＳ設定情報が送信されてもよいし、短時間のＬ１での設定変更ができるように全ＲＳ指定ＩＤ分のＲＳ設定情報が送信されてもよい。
【０１３３】
基地局は、通信端末からのＲＳ設定情報などに基づいて各種設定を行った後、設定完了通知としてRRC Connection Reconfiguration Completeを返信する。
【０１３４】
その後、通信端末は、下りデータにおいてＲＳの追加及び変更が必要になった場合に、ＰＵＣＣＨで伝送するＵＣＩの一部にＲＳ追加挿入指定情報を送信する。基地局は、ＲＳ追加挿入指定情報に応じて固定タイミング後（通常、受信した直後）の送信データ（ＰＤＳＣＨ）において、送信データの一部をＲＳ２に置き換えることにより、ＲＳを追加挿入する。
【０１３５】
なお、以上では、チャネル設定時のRRC Connection Reconfigurationを用いてＲＳ設定情報を送信する場合について説明した。しかしながらＲＳ設定情報の送信は、これに限ったものではなく、例えば、チャネルの構成を変更するときのRRC Connection Reconfiguration、及び、ハンドオーバによるハンドオーバ先へのチャネル設定時のRRC Connection Reconfigurationなどを用いてＲＳ設定情報が送信されてもよい。
【０１３６】
また、以上では、ＲＳ設定情報を含むＲＲＣメッセージを用いて、Ｌ３がビットマップ（ＲＳの挿入位置）を設定することについて説明したが、これに限ったものではない。例えば、ＲＲＣのメッセージの代わりにＲＳ設定情報を含むＬ２／Ｌ１シグナルを用いることによって、Ｌ２及びＬ１がビットマップ（ＲＳの挿入位置）を設定してもよい。この際、Ｌ２／Ｌ１のシグナルで多くの信号を送信するのは受信してから高速応答するのに不向きであるため、上述と同様に選択されるビットマップの種類がある程度固定されることが有効である。また、この場合に、ＲＳ追加挿入指定情報＝ＲＳ指定ＩＤとするのも有効である。
【０１３７】
なお、ＲＳ指定ＩＤ毎のビットマップを設定すると、ＲＳの追加挿入に応じて送信されないデータ、つまりパンクチャされるデータが増える。このため、変調方式と符号化率との組み合わせに対応するＭＣＳ（Modulation and Coding Scheme）の最大値に制約を加えることが望ましい。このようにＭＣＳの最大値に制約を加えた構成によれば、ＲＳが追加挿入されてもＭＣＳの変更により通信を確保することができる。ＭＣＳの最大値に制約を加える第１例としては、最大ＭＣＳの値をRRC Connection Reconfigurationで変更する手順を追加する方法がある。第２例としては、最大ＭＣＳの減少分を指定する新たなパラメータΔＭＣＳ_ＭＡＸを設けてRRC Connection Reconfigurationで通知する方法がある。また、上記は通信端末からRRC Connection Reconfiguration要求を送信する例で説明したが、例えば、通信端末からの再送要求の頻度を基地局で測定したり、通信端末からの下り受信品質情報のレポートをＲＲＣメッセージで受信したり、基地局制御用のネットワーク側から特定通信端末に対しての指示に基づいて、基地局側からRRC Connection Reconfigurationの指示情報を送信したりしてもよい。例えば、通信端末ユーザが通信品質に対する改善要望をインターネット経由で通信業者に送信し、その情報を基に、基地局制御用のネットワーク側から特定通信端末に対しての指示に基づいて、基地局側からRRC Connection Reconfigurationの指示情報を送信するのも有効である。
【０１３８】
＜実施の形態１のまとめ＞
以上のように本実施の形態１に係る通信システムでは、Ｌ３部１４３７及びＵＣＩ生成部１４２２１を含む選択部が、伝送品質測定部１４３６を含む取得部で取得された伝送品質情報である無線情報に基づいて、複数のビットマップの中から、基地局と通信端末との間の無線通信に用いるビットマップの選択を行う。このような構成によれば、例えば５Ｇ無線アクセスシステム等の広帯域通信において、例えば２５６ＱＡＭ以上の多値変調を用いた大容量通信を行うときでも、柔軟にＲＳの追加挿入を行うことができる。このため、ＲＳの過不足を抑制することができ、周波数の利用効率を改善することができる。なお、以上の説明では、ビットマップの選択を行うための無線情報は、伝送品質情報であるものとして説明したが、これに限ったものではない。例えば、無線情報が、通信端末からの指示情報であっても、上述と同様の動作などを実現することができる。
【０１３９】
また本実施の形態１では、上記選択部は、基地局と通信端末との間の無線通信における変調度または符号化率を含む伝送品質情報に基づいて、当該無線通信に用いるビットマップの特定の周波数に挿入されるリファレンスシグナル同士の間隔が変更されるようにビットマップの選択を行う。このような構成によれば、周波数特性を正確に把握でき、位相誤差が少ない伝送路推定を行うことができる。
【０１４０】
また本実施の形態１では、選択部は、基地局と通信端末との間の無線通信における伝送路の時間変動を含む伝送品質情報に基づいて、当該無線通信に用いるビットマップの特定の時間に挿入されるリファレンスシグナル同士の間隔が変更されるようにビットマップの選択を行う。このような構成によれば、周波数オフセットが比較的大きく変動しても、正確に時間変動の推定を行うことができる。
【０１４１】
また本実施の形態１では、伝送品質測定部１４３６を含む取得部と、Ｌ３部１４３７及びＵＣＩ生成部１４２２１を含む選択部とが通信端末に設けられている。そして、通信端末は、選択部で選択されたビットマップを指定するＲＳ追加挿入指定情報を含むＵＣＩを基地局に送信し、基地局は、ＲＳ追加挿入指定情報で指定されるビットマップを用いて通信端末との無線通信を行う。このような構成によれば、基地局の処理を通信端末に分散させることができる。
【０１４２】
なお、以上で説明した下り通信の構成を上り通信の構成に適用してもよいし、以上で説明した上り通信の構成を下り通信の構成に適用してもよい。この際、基地局がＲＲＣを指定する代わりに、通信端末がＲＲＣを要求することによって、上り信号のビットマップ（ＲＳの挿入位置）をある程度固定してもよい。このような構成によれば、通信確保の確実性を高めることができる。
【０１４３】
また本実施の形態１では、ＲＳ追加挿入指定情報で指定されるビットマップが示すリファレンスシグナルの挿入位置が、予め定められた位置である場合には、基地局は、当該ビットマップを用いる無線通信を行わない。このような構成によれば、リファレンスシグナルが、ＰＤＣＣＨまたは同期チャネルなどの位置に挿入されることを防止することができる。
【０１４４】
＜実施の形態２＞
５Ｇ以降では、周波数帯域が非常に広く、かつ、各国で様々な周波数が用いられる通信を、可能な限り共通の機器で対応可能であることが望まれる。しかしながら、そのような方式では、無線装置を評価する測定器であるスペクトラムアナライザにおいてすら、ある特定の周波数で受信スプリアスが発生するというケースが散見される。または、特定の地域及び周波数においては、狭帯域の大きな干渉を回避しなければならないケースがある。以下、これらの問題について説明する。
【０１４５】
図１８は、関連通信システムにおけるリファレンスシグナルの挿入状態を示す図である。関連通信システムのＲＢは、既存のＬＴＥと同じであり、関連通信システムのＲＳの挿入状態は、既存のＬＴＥの復調参照信号（ＤＭＲＳ）の挿入状態と同じである。
【０１４６】
図１９は、関連通信システムにおいて、最も周波数が高いＲＢの最も周波数の高い方から６番目に受信スプリアスが発生した状態を示す図である。受信スプリアスの周波数が、ＲＳの周波数と同じであるため、伝送路推定、ひいては当該周波数の位相推定が誤り、その結果として、当該周波数に復調エラーが発生する。ここで、隣り合うＲＳ同士の関係から周波数偏差を除去する復調器を用いた構成では、復調エラーは当該周波数だけではなく、図２０のように、当該復調器が復調する単位であるＲＢ全体も正しく復調できない。この結果、誤差が誤り訂正の限界以上となり、図２１のように、ＲＢの復調誤りが、復調できなかったＲＢ以外のＲＢに伝搬して、誤り訂正の単位である誤り訂正ブロック全体がＮＧとなる。そこで、以下で説明する本発明の実施の形態２に係る通信システムでは、装置、または、特定の周波数のそれぞれの状況に応じて最小限のＲＳの追加を行うことにより、このような問題を解決することが可能となっている。
【０１４７】
なお、本実施の形態２に係る通信システムの機能ブロックは、実施の形態１に係る通信システムの機能ブロック（図７）と同じである。そこで以下では、本実施の形態２に係る構成要素のうち、上述の構成要素と同じまたは類似する構成要素については同じ参照符号を付し、異なる構成要素について主に説明する。
【０１４８】
本実施の形態２に係る通信端末（Ｌ３部１４３７）は、実施の形態１と同様に、ＲＳ追加挿入指定情報及びＲＳ設定情報などを基地局（Ｌ３部１４１９）に送信する。また、本実施の形態２に係る通信端末（Ｌ３部１４３７）は、第２指定情報である個別指定情報も基地局（Ｌ３部１４１９）に送信する。個別指定情報は、例えば、リソースブロックを指定する情報（例えばＲＢ番号）、及び、実際に送信する周波数を指定する情報（例えば周波数番号）などを含む。
【０１４９】
本実施の形態２に係る基地局は、個別指定情報に対応するリソースブロックに対して、ＲＳ追加挿入指定情報で指定されるビットマップを用いる。
【０１５０】
例えば、広帯域通信において通信端末が使用する周波数がＲＲＣで再配置しないと変わらない場合のように、当該周波数が固定または半固定である場合には、受信スプリアスからの回避を要する周波数を含むＲＢが固定される。この場合、ＲＳ指定ＩＤのビットマップを適用してＲＳを追加すべきＲＢを、ＲＢ番号によって指定できるように、個別指定情報はＲＢ番号を含むことが望ましい。なお、この関連付けは、例えば通信端末がＲＲＣ（RRC Connection Reconfiguration）を用いて基地局に通知される。複数のコンポーネントキャリア（ＣＣ）を使用する場合であれば、該当するＣＣ番号も合わせて通知することが望ましい。
【０１５１】
一方、通信端末で使用する周波数が変更される場合には、個別指定情報は１つ以上の周波数番号を含むことが望ましい。通信端末のＬ３部１４３７は、当該１つ以上の周波数番号を示す個別指定情報と、当該１つ以上の周波数番号が指定する周波数を含むＲＢが送信されるときに用いるべきビットマップを指定するＲＳ追加挿入指定情報とを、ＲＲＣによって基地局に通知する。基地局は、当該周波数を含むＲＢを送信するときには、ＲＳ追加挿入指定情報で指示されたビットマップに基づいてシンボルをＲＳに置き換える。
【０１５２】
図２２は、本実施の形態２に係る通信システムにおける復調を説明するための図である。図２２の例では、個別指定情報によって最も周波数が高いＲＢが指定されている。なお、図２２の例に用いられているビットマップに対応するＲＳ設定情報は、次のようになる。
【０１５３】
【数３】
2019159750.tif 000005
【０１５４】
次に、本実施の形態２に係る通信システムの復調について説明する。図２２に示すように、受信スプリアスの周波数が、ＲＳ１の周波数と同じであるため、伝送路推定、ひいては当該周波数の位相推定が誤り、その結果として、当該周波数に復調エラーが発生する。しかしながら、隣り合うＲＳ同士の関係から周波数偏差を除去する復調器を用いた構成では、追加挿入されたＲＳ２によって、図２３のように、当該復調器が復調する単位であるＲＢは概ね正しく復調される。この結果、誤差が誤り訂正の限界よりも小さくなり、図２４のように、誤り訂正ブロック全体がＮＧとなることを抑制することができる。
【０１５５】
＜実施の形態２のまとめ＞
以上のような本実施の形態２に係る通信システムでは、通信端末は、リソースブロックまたは周波数を指定する個別指定情報を基地局に送信し、基地局は、個別指定情報に対応するリソースブロックに対して、第１指定情報であるＲＳ追加挿入指定情報で指定されるビットマップを用いる。このような構成によれば、通信端末は、指定したＲＳを使用して無線信号を復調することができるので、復調誤りの伝搬を抑制することができる。
【０１５６】
なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略したりすることが可能である。
【０１５７】
本発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての態様において、例示であって、本発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、本発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。
【符号の説明】
【０１５８】
１４３７  Ｌ３部、１４３６  伝送品質測定部、１４２２１  ＵＣＩ生成部、ＲＢ  リソースブロック、ＲＳ，ＲＳ１，ＲＳ２  リファレンスシグナル、ＵＥ１，ＵＥ２，ＵＥ３  通信端末。
【図１】
2019159750.tif 000006
【図２】
2019159750.tif 000007
【図３】
2019159750.tif 000008
【図４】
2019159750.tif 000009
【図５】
2019159750.tif 000010
【図６】
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【図７】
2019159750.tif 000012
【図８】
2019159750.tif 000013
【図９】
2019159750.tif 000014
【図１０】
2019159750.tif 000015
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2019159750.tif 000018
【図１４】
2019159750.tif 000019
【図１５】
2019159750.tif 000020
【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
2019159750.tif 000024
【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
2019159750.tif 000029
【国際調査報告】
2019159750.tif 000030
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2019159750.tif 000032