WO2017195815A1

WO2017195815A1 - 基地局装置、端末装置およびその通信方法

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Publication number: WO2017195815A1
Application number: PCT/JP2017/017662
Authority: WO
Inventors: 貴司吉本; 淳悟後藤; 中村　理; 良太山田; 泰弘浜口
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2016-05-12
Filing date: 2017-05-10
Publication date: 2017-11-16
Anticipated expiration: 2018-11-12
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Abstract

多数の端末装置が存在するセルおいて、直交多元接続に基づいた上りリンクデータ送信と非直交多元接続に基づいた上りリンクデータ送信が混在する場合に、これらの上りリンクデータを所定の通信品質に維持することが可能な基地局装置、端末装置および通信方法を提供する。コンテンションベースアクセスおよびノンコンテンションベースアクセスをサポートする端末装置と通信する基地局装置は、ノンコンテンションベースで受信する上りリンクデータチャネルが前記コンテンションベースアクセス領域を含むサブフレームで発生する場合、該上りリンクデータチャネルを受信するサブフレームに対するコンテンションベース送信設定変更通知を送信する。

Description

基地局装置、端末装置およびその通信方法

　本発明は、基地局装置、端末装置およびその通信方法に関する。

　３ＧＰＰ（Third Generation Partnership Project）で仕様化されているＬＴＥ（Long Term Evolution）、ＬＴＥ－Ａ（LTE-Advanced）等の通信システムでは、端末装置（UE: User Equipment）は、上りリンクバッファーに送信データを持つと、スケジューリング要求（SR: Scheduling Request）やバッファステータスレポート（BSR: Buffer Status Report）を基地局装置（eNodeB: evolved Node B）に送信する。その後、端末装置は、基地局装置から上り送信許可（UL Grant）の制御情報を受信すると、そのＵＬ　Ｇｒａｎｔに含まれる上りリンクの送信パラメータに基づき、所定の無線リソースでデータを送信する。このように、基地局装置は、全ての上りリンクデータ送信（端末装置から基地局装置へのデータ送信）のための無線リソースを制御する。基地局装置が上りリンク無線リソースを制御することにより、直交多元接続（OMA: Orthogonal Multiple Access）が実現される。

　３ＧＰＰでは、ＭＴＣ（Machine Type Communication）、Ｍ２Ｍ（Machine-to-Machine）、ＮＢ－ＩｏＴ（Narrow Band-IoT）の仕様化が進められている（非特許文献１、非特許文献２）。これらは、多数の端末装置が小さいサイズのデータの送受信を行なうことを可能とする。さらに、今後、ＩｏＴ（Internet of Things）の概念の下、センサ等の多数のデバイスが小さいデータを送受信することが予想される。このような状況において、ＯＭＡでは、端末装置は、送信するデータサイズに関わらず、上りリンクデータを送信する前に制御情報の送受信を行なう。この結果、サイズが小さい送信データが多くなると、相対的に制御情報等のオーバーヘッドの占める割合が高くなる。

　制御情報によるオーバーヘッドの増加を抑える方法として、コンテンションベース（Grant less）の無線通信技術がある（非特許文献３）。コンテンションベースの無線通信において端末装置が上りリンクデータを送信すると、複数の端末装置が同一時間・同一周波数で送信したデータが衝突し、基地局装置の受信アンテナ数を超える端末装置からデータが空間で非直交多重される。コンテンションベースの無線通信技術をサポートした基地局装置は、ターボ等化や逐次干渉キャンセラ（SIC: Successive Interference Canceller）、ＳＬＩＣ（Symbol Level Interference Canceller）を適用することで、送信データ信号の検出をすることが可能である。これにより、端末装置は、ＳＲの送信やＵＬ　Ｇｒａｎｔの受信を行なわずに、通信をすることができる。さらに、コンテンションベースの無線通信技術は、送信データの発生から送信までの時間も短くできる。

"Service requirements for Machine-Type Communications (MTC); Stage 1 (Release 13)"　3GPP TS 22.368 v13.1.0 (2014-12) "Narrowband Internet of Things (NB-IoT);Technical Report for BS and UE radio transmission and reception (Release 13)" 3GPP TR 36.802 v0.1.0 (2016-02) RP-160431, 3GPP TSG RAN Meeting#71, Goteborg, Sweden, March 7 - 10, 2016

　しかしながら、あるセルにおいて、コンテンションベースの無線通信技術により実現される非直交多元接続（NOMA: Non- Orthogonal Multiple Access）をサポートする端末装置とサポートしない端末装置（前記OMAのみをサポートする端末装置）が混在することが考えられる。この場合、ＯＭＡに基づいた上り送信データとＮＯＭＡに基づいた上り送信データが同一時間・同一周波数で送信されると、ＯＭＡに基づいた上り送信データの通信品質が劣化する可能性がある。また、受信機の干渉除去能力を超える数のＮＯＭＡに基づいた上り送信データが同一時間・同一周波数で送信されると、端末装置がＮＯＭＡに基づいた上り送信データを検出できない場合が生じ、所望通信品質が維持されない可能性がある。

　本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、多数の端末装置が存在するセルおいて、ＯＭＡに基づいた上りリンクデータ送信とＮＯＭＡに基づいた上りリンクデータ送信が混在する場合に、これらの上りリンクデータを所定の通信品質に維持することが可能な基地局装置、端末装置および通信方法を提供することにある。

　上述した課題を解決するために本発明に係る基地局装置、端末装置および通信方法の構成は、次の通りである。

　（１）本発明の一態様は、コンテンションベースアクセスおよびノンコンテンションベースアクセスをサポートする端末装置と通信する基地局装置であって、コンテンションベースアクセス領域とノンコンテンションベースアクセス領域の配置を示す設定をする上位層処理部と、前記コンテンションベースアクセス領域と前記ノンコンテンションベースアクセス領域の配置を示す無線フレームフォーマット設定情報を送信する送信部と、前記コンテンションベースアクセス領域と前記ノンコンテンションベースアクセス領域で構成される無線フレームフォーマットに基づき、上りリンクデータチャネルを受信する受信部と、を備え、ノンコンテンションベースで受信する上りリンクデータチャネルが前記コンテンションベースアクセス領域を含むサブフレームで発生する場合、前記送信部は、該上りリンクデータチャネルを受信するサブフレームがノンコンテンションベース送信を行なうサブフレームに変更することを示すコンテンションベース送信設定変更通知を送信すること、を特徴とする。

　（２）また、本発明の一態様は、前記コンテンションベース送信設定変更通知は、該上りリンクデータチャネルを受信するサブフレームに対するコンテンションベースアクセス禁止通知であること、を特徴とする。

　（３）また、本発明の一態様は、前記コンテンションベース送信設定変更通知は、前記基地局装置に接続する端末装置に対してブロードキャストされること、を特徴とする。

　（４）また、本発明の一態様は、前記送信部は、下りリンク制御情報を用いて、前記コンテンションベース送信設定変更通知を送信すること、を特徴とする。

　（５）また、本発明の一態様は、前記無線フレームフォーマットは、コンテンションベースアクセス領域とノンコンテンションベースアクセス領域が周波数分割多重されており、ノンコンテンションベースで送信する上りリンクデータチャネルが前記コンテンションベースアクセス領域の周波数帯域とノンコンテンションベースアクセス領域の周波数帯域に亘って発生する場合、該上りリンクデータチャネルを受信するサブフレームに対するコンテンションベース送信設定変更通知を送信すること、を特徴とする。

　（６）また、本発明の一態様は、前記受信部は、上りリンク制御情報を含む上りリンク制御チャネルを受信し、前記上位層処理部は、前記上りリンク制御チャネルが、前記コンテンションベースアクセス領域を含むサブフレームで発生する場合、前記上りリンク制御情報の内容に応じて、該サブフレームで受信するか否か、を設定すること、を特徴とする。

　（７）また、本発明の一態様は、前記上位層処理部は、前記上りリンク制御情報にＡＣＫ／ＮＡＣＫを含まない場合、前記上りリンク制御チャネルは前記コンテンションベースアクセス領域を含むサブフレームで受信するように設定すること、を特徴とする。

　（８）また、本発明の一態様は、前記上位層処理部は、前記上りリンク制御情報にＡＣＫ／ＮＡＣＫに含む場合、前記上りリンク制御チャネルは前記コンテンションベースアクセス領域を含むサブフレームの次に配置されたノンコンテンションベースアクセス領域で受信するように設定すること、を特徴とする。

　（９）本発明の一態様は、コンテンションベースアクセスおよびノンコンテンションベースアクセスをサポートする端末装置と通信する基地局装置の通知方法であって、コンテンションベースアクセス領域とノンコンテンションベースアクセス領域の配置を示す設定をするステップと、前記コンテンションベースアクセス領域と前記ノンコンテンションベースアクセス領域の配置を示す無線フレームフォーマット設定情報を送信するステップと、前記コンテンションベースアクセス領域と前記ノンコンテンションベースアクセス領域で構成される無線フレームフォーマットに基づき、上りリンクデータチャネルを受信するステップと、を有し、ノンコンテンションベースで受信する上りリンクデータチャネルが前記コンテンションベースアクセス領域を含むサブフレームで発生する場合、前記送信部は、該上りリンクデータチャネルを受信するサブフレームがノンコンテンションベース送信を行なうサブフレームに変更することを示すコンテンションベース送信設定変更通知を送信すること、を特徴とする。

　（１０）本発明の一態様は、コンテンションベースアクセスおよびノンコンテンションベースアクセスをサポートする基地局装置と通信する端末装置であって、コンテンションベースアクセス領域と前記ノンコンテンションベースアクセス領域の配置を示す無線フレームフォーマット設定情報を受信する受信部と、前記コンテンションベースアクセス領域と前記ノンコンテンションベースアクセス領域で構成される無線フレームフォーマットに基づき、上りリンクデータチャネルを送信する送信部と、を備え、コンテンションベース送信設定変更通知は、ノンコンテンションベース送信を行なうサブフレームに変更することを示し、前記受信部が、前記無線フレームフォーマットに含まれるコンテンションベースアクセス領域に対するコンテンションベース送信設定変更通知を受信した場合、前記コンテンションベース送信設定変更通知で示されたサブフレームがコンテンションベースアクセス領域か、ノンコンテンションベースアクセス領域に依らず、ノンコンテンションベースで上りリンクデータチャネルを送信すること、を特徴とする。

　（１１）本発明の一態様は、コンテンションベースアクセスおよびノンコンテンションベースアクセスをサポートする基地局装置と通信する端末装置の通信方法であって、コンテンションベースアクセス領域と前記ノンコンテンションベースアクセス領域の配置を示す無線フレームフォーマット設定情報を受信するステップと、前記コンテンションベースアクセス領域と前記ノンコンテンションベースアクセス領域で構成される無線フレームフォーマットに基づき、上りリンクデータチャネルを送信するステップと、を有し、コンテンションベース送信設定変更通知は、ノンコンテンションベース送信を行なうサブフレームに変更することを示し、端末装置が前記無線フレームフォーマットに含まれるコンテンションベースアクセス領域に対するコンテンションベース送信設定変更通知を受信した場合、前記コンテンションベース送信設定変更通知で示されたサブフレームがコンテンションベースアクセス領域か、ノンコンテンションベースアクセス領域に依らず、ノンコンテンションベースで上りリンクデータチャネルを送信すること、を特徴とする。

　本発明によれば、多数の端末装置が存在するセルおいて、ＯＭＡに基づいた上りリンクデータ送信とＮＯＭＡに基づいた上りリンクデータ送信が混在する場合に、これらの上りリンクデータを所定の通信品質に維持することができる。

第１の実施形態に係る通信システムの例を示す図である。第１の実施形態に係る上りリンクの無線フレームフォーマットの例を示す図である。第１の実施形態に係るコンテンションベースアクセスにおける上りリンクサブフレームのフォーマット例を示す図である。第１の実施形態に係る上りリンクの無線フレームフォーマットの別例を示す図である。第１の実施形態に係る上りリンクの無線フレームフォーマットの別例を示す図である。第１の実施形態に係る上りリンクの無線フレームフォーマットの別例を示す図である。第１の実施形態に係る上りリンクの無線フレームフォーマットの別例を示す図である。第１の実施形態に係るノンコンテンションベースアクセスにおける上りリンク送信のシーケンス例を示す図である。第１の実施形態に係るコンテンションベースアクセスにおける上りリンク送信のシーケンス例を示す図である。第１の実施形態に係る基地局装置の構成を示す概略ブロック図である。第１の実施形態に係る信号検出部の一例を示す図である。第１の実施形態に係る端末装置の構成を示す概略ブロック図である。第２の実施形態に係る上りリンクの無線フレームフォーマットの例を示す図である。第２の実施形態に係る上りリンク制御チャネル送信のシーケンス例を示す図である。

　（第１の実施形態）
　本実施形態に係る通信システムは、基地局装置（送信装置、セル、スモールセル、サービングセル、送信点、送信アンテナ群、送信アンテナポート群、コンポーネントキャリア、eNodeB、Home eNodeB）および端末装置（端末、移動端末、受信点、受信端末、受信装置、受信アンテナ群、受信アンテナポート群、UE）を備える。前記通信システムは、人間が介入する端末装置と基地局装置間のデータ通信に限定されるものではなく、ＭＴＣ（Machine Type Communication）、Ｍ２Ｍ通信（Machine-to-Machine Communication）、ＩｏＴ（Internet of Things）用通信、ＮＢ－ＩｏＴ（Narrow Band-IoT）等（以下、MTCと呼ぶ）の人間の介入を必要としないデータ通信の形態にも、適用することができる。この場合、端末装置がＭＴＣ端末となる。前記通信システムは、Ｄ２Ｄ（Device-to-Device）通信にも適用可能である。その場合、送信装置も受信装置も共に端末装置になる。なお、以下では、上りリンクはＤＦＴＳ－ＯＦＤＭ（Discrete Fourier Transform Spread - Orthogonal Frequency Division Multiplexing、SC-FDMAとも称される）変調を用い、下りリンクはＯＦＤＭ変調を用いた場合で説明するが、これに限らず、他の変調方式を適用することができる。

　本実施形態における基地局装置および端末装置は、無線事業者がサービスを提供する国や地域から使用許可（免許）が得られた、いわゆるライセンスバンド（licensed band）と呼ばれる周波数バンド、および／または、国や地域からの使用許可（免許）を必要としない、いわゆるアンライセンスバンド（unlicensed band）と呼ばれる周波数バンドで通信することができる。

　本実施形態において、“Ｘ／Ｙ”は、“ＸまたはＹ”の意味を含む。本実施形態において、“Ｘ／Ｙ”は、“ＸおよびＹ”の意味を含む。本実施形態において、“Ｘ／Ｙ”は、“Ｘおよび／またはＹ”の意味を含む。

　図１は、本実施形態に係る通信システムの例を示す図である。本実施形態における通信システムは、基地局装置１０、端末装置２０－１～２０－ｎ、端末装置３０－１～３０－ｍ（ｎ、ｍは自然数）を備える。端末装置２０－１～２０－ｎ総称して端末装置２０とも称する。端末装置３０－１～３０－ｍを総称して端末装置３０とも称する。カバレッジ１０ａは、基地局装置１０が端末装置２０、３０と接続可能な範囲（通信エリア）である（セルとも呼ぶ）。

　図１において、端末装置２０は、ノンコンテンションベースの多元接続（ノンコンテンションベースマルチプルアクセス）をサポートする。ノンコンテンションベースの多元接続において、端末装置２０は、基地局装置１０から受信した上りリンク送信許可（UL Grant）に基づいて、上りリンクデータを送信する（ノンコンテンションベースアクセスまたはスケジュールドアクセスのデータ送信とも呼ぶ）。ノンコンテンションベースマルチプルアクセスの無線通信では、端末装置が送信する上りリンクデータ信号は、時間／周波数／空間（例えば、アンテナポート、ビームパターン、プリコーディングパターン）のリソースにおいて直交する（上りリンク直交多元接続とも称される）。この場合、同一時間および同一周波数において、上りリンクデータを送信した端末装置２０の送信アンテナ数の合計は、基地局装置１０の受信アンテナ数以下であることが好ましい。

　図１において、端末装置３０は、少なくともコンテンションベースの多元接続（コンテンションベースマルチプルアクセス）をサポートする。コンテンションベースマルチプルアクセスにおいて、端末装置３０は、基地局装置１０からＵＬ　Ｇｒａｎｔの受信に依らず、上りリンクデータを送信する（コンテンションベースアクセス、グラントフリーアクセス、またはグラントレスアクセスのデータ送信とも呼ぶ）。コンテンションベースマルチプルアクセスの無線通信では、端末装置３０が送信した上りリンクデータが、時間／周波数／空間リソースにおいて、重複することを許容する（上りリンク非直交多元接続（UL-NOMA: UpLink Non Orthogonal Multiple Access）とも称される）。コンテンションベースマルチプルアクセスの無線通信では、端末装置３０が同一時間および同一周波数で上りリンクデータを送信した場合、基地局装置の受信アンテナ数を超える端末装置から送信された上りリンクデータ信号が空間で非直交多重される。なお、端末装置３０は、ノンコンテンションベースマルチプルアクセスおよびコンテンションベースマルチプルアクセスの両方を適用することもできる。いずれのマルチプルアクセスを適用するかは、端末装置３０のＵＥカテゴリで設定されても良い。ＵＥカテゴリは、端末装置から受信されるトランスポートブロックの最大数、端末装置がサポートする変調方式または端末装置がサポートするレイヤ数等により決定される。

　基地局装置１０は、非直交多重された上りリンクデータ信号を検出する。基地局装置１０は、前記上りリンクデータ信号を検出するために、干渉信号の復調結果によって干渉除去を行なうＳＬＩＣ（Symbol Level Interference Cancellation）、干渉信号の復号結果によって干渉除去を行なうＣＷＩＣ（Codeword Level Interference Cancellation）、ターボ等化、送信信号候補の中から最もそれらしいものを探索する最尤検出（ML: maximum likelihood、R-ML: Reduced complexity maximum likelihood）、干渉信号を線形演算によって抑圧するＥＭＭＳＥ－ＩＲＣ（Enhanced Minimum Mean Square Error-Interference Rejection Combining）などを備えても良い。

　図１の上りリンク無線通信では、以下の上りリンク物理チャネルが用いられる。上りリンク物理チャネルは、上位層から出力された情報を送信するために使用される。
・物理上りリンク制御チャネル（PUCCH: Physical Uplink Control Channel）
・物理上りリンク共有チャネル（PUSCH: Physical Uplink Shared Channel）
・物理ランダムアクセスチャネル（PRACH: Physical Random Access Channel）

　ＰＵＣＣＨは、上りリンク制御情報（UCI: Uplink Control Information）を送信するために用いられる。上りリンク制御情報の送信に対して、複数のＵＣＩフォーマット（PUCCHフォーマット）が定義される。すなわち、上りリンク制御情報に対するフィールドがＵＣＩフォーマットに定義され、情報ビットへマップされる。

　上りリンク制御情報は、下りリンクデータ（下りリンクトランスポートブロック、DL-SCH: Downlink-Shared Channel）に対するＡＣＫ（a positive acknowledgement）またはＮＡＣＫ（a negative acknowledgement）（ACK/NACK）を含む。ＡＣＫ／ＮＡＣＫは、ＨＡＲＱ－ＡＣＫ、ＨＡＲＱフィードバックとも称される。上りリンク制御情報は、スケジューリングリクエスト（SR: Scheduling Request）を含む。ＳＲは、上りリンクデータ（例えば、PUSCH）を送信するために、ＵＬ　Ｇｒａｎｔの送信を要求するためのメッセージである。

　上りリンク制御情報は、下りリンクに対するチャネル状態情報（CSI: Channel State Information）を含む。前記チャネル状態情報は、好適な空間多重数を指定するランク指標（RI: Rank Indicator）、好適なプレコーダを指定するプレコーディング行列指標（PMI: Precoding Matrix Indicator）、好適な伝送レートを指定するチャネル品質指標（CQI: Channel Quality Indicator）などが該当する。

　前記チャネル品質指標ＣＱＩ（以下、CQI値）は、所定の帯域における好適な変調方式（例えば、QPSK、16QAM、64QAM、256QAMなど）、符号化率（coding rate）とすることができる。ＣＱＩ値は、前記変調方式や符号化率により定められたインデックス（CQI Index）とすることができる。前記ＣＱＩ値は、予め当該システムで定めたものをすることができる。なお、前記ランク指標、前記プレコーディング品質指標は、予めシステムで定めたものとすることができる。前記ランク指標や前記プレコーディング行列指標は、空間多重数やプレコーディング行列情報により定められたインデックスとすることができる。前記ランク指標、前記プレコーディング行列指標、前記チャネル品質指標ＣＱＩの値をＣＳＩ値と総称する。

　ＰＵＣＣＨフォーマットは、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ、ＣＳＩ、ＳＲの組合せと関連付けられる。例えば、上りリンク制御情報として、ＳＲのみを含むＰＵＣＣＨフォーマットが定義される。上りリンク制御情報として、ＣＳＩを含むＰＵＣＣＨフォーマットが定義される。上りリンク制御情報として、ＡＣＫ／ＮＡＣＫを含むＰＵＣＣＨフォーマットが定義される。ＡＣＫ／ＮＡＣＫを含むＰＵＣＣＨフォーマットは、キャリアアグリゲーションにおけるコンポーネントキャリア数に応じて、定義される。ＡＣＫ／ＮＡＣＫを含むＰＵＣＣＨフォーマットは、空間多重数に応じて、定義される。上りリンク制御情報として、ＡＣＫ／ＮＡＣＫおよびＣＳＩを含むＰＵＣＣＨフォーマットが定義される。上りリンク制御情報として、ＡＣＫ／ＮＡＣＫおよびＳＲを含むＰＵＣＣＨフォーマットが定義される。上りリンク制御情報として、ＣＳＩおよびＳＲを含むＰＵＣＣＨフォーマットが定義される。上りリンク制御情報として、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ、ＣＳＩおよびＳＲを含むＰＵＣＣＨフォーマットが定義される。前記ＰＵＣＣＨフォーマットは、ノンコンテンションベースマルチプルアクセスの無線通信の場合のみに定義することができる。すなわち、コンテンションベースマルチプルアクセスの無線通信では、ＰＵＣＣＨを送信しないことを意味する。

　本実施形態における通信システムは、前記ＰＵＣＣＨフォーマットを、ノンコンテンションベース／コンテンションベースのマルチプルアクセス（直交多元接続／非直交多元接続）と関連付けることもできる。例えば、ノンコンテンションベースにおけるＳＲを含むＰＵＣＣＨフォーマットは、コンテンションベースにおけるＳＲを含むフォーマットと区分けして、定義される。ノンコンテンションベースにおけるＡＣＫ／ＮＡＣＫを含むＰＵＣＣＨフォーマットは、コンテンションベースにけるＡＣＫ／ＮＡＣＫを含むフォーマットと区分けして、定義される。ノンコンテンションベースにおけるＣＳＩを含むＰＵＣＣＨフォーマットは、コンテンションベースにおけるＣＳＩを含むフォーマットと区分けして、定義される。

　ＰＵＣＣＨは、上りリンク制御情報に巡回冗長検査（CRC: Cyclic Redundancy Check）を付加して生成されても良い。さらに、ＰＵＣＣＨにおいて、上りリンク制御情報／ＣＲＣは、所定の識別信号を用いてスクランブル（排他的論理和演算）されても良い。例えば、コンテンションベースマルチプルアクセスの無線通信のＰＵＣＣＨにおいて、上りリンク制御情報／ＣＲＣは、識別信号として、セル無線ネットワーク一時的識別子（C-RNTI: Cell- Radio Network Temporary Identifier）を用いて、スクランブルされる。識別信号は、基地局装置１０が端末装置２０、３０の各々を識別するための信号である。

　Ｃ－ＲＮＴＩにおいて、ノンコンテンションベースマルチプルアクセスと区別したコンテンションベースマルチプルアクセス固有の識別子が定義されても良い。前記識別信号は、その信号が配置されたＯＦＤＭシンボルの位置／サブキャリアの位置／位相回転パターンによって特定される。前記識別信号は、参照信号が配置されるＯＦＤＭシンボルの位置／参照信号が配置されるサブキャリアの位置／参照信号に施される位相回転パターンによって定められても良い。なお、前記ＣＲＣおよびスクランブルは、コンテンションベースマルチプルアクセスの無線通信のみに適用しても良いし、コンテンションベースマルチプルアクセスおよびノンコンテンションベースマルチプルアクセス両方の無線通信に適用しても良い。

　ＰＵＳＣＨは、上りリンクデータ（上りリンクトランスポートブロック、UL-SCH）を送信するために用いられる。ＰＵＳＣＨは、コンテンションベース／ノンコンテンションベースで送信される。ＰＵＳＣＨは、ＡＣＫ／ＮＡＣＫおよび／またはチャネル状態情報を送信するために用いられても良い。ＰＵＳＣＨは、上りリンク制御情報を送信するために用いられても良い。

　ＰＵＳＣＨは、無線リソース制御（RRC: Radio Resource Control）メッセージを送信するために用いられる。ＲＲＣメッセージは、無線リソース制御層において処理される情報／信号である。ＰＵＳＣＨは、ＭＡＣ　ＣＥ（Control Element）を送信するために用いられる。ＭＡＣ　ＣＥは、媒体アクセス制御（MAC: Medium Access Control）層において処理（送信）される情報／信号である。例えば、パワーヘッドルームは、ＭＡＣ　ＣＥに含まれ、ＰＵＳＣＨを経由して報告されても良い。すなわち、ＭＡＣ　ＣＥのフィールドが、パワーヘッドルームのレベルを示すために用いられる。上りリンクデータは、ＲＲＣメッセージ、ＭＡＣ　ＣＥを含む。

　ＰＵＳＣＨは、前記上りリンクデータに巡回冗長検査（CRC: Cyclic Redundancy Check）を付加して生成されても良い。ＣＲＣの生成において、前記ＡＣＫ／ＮＡＣＫおよび／またはチャネル状態情報が含まれても良い。ＰＵＳＣＨにおいて、上りリンクデータ／ＣＲＣは、所定の識別信号を用いてスクランブル（排他的論理和演算）されても良い。例えば、コンテンションベースの無線通信におけるＰＵＳＣＨにおいて、上りリンクデータ／ＣＲＣは、識別信号として、セル無線ネットワーク一時的識別子（C-RNTI: Cell- Radio Network Temporary Identifier）を用いて、スクランブルされる。Ｃ－ＲＮＴＩは、ノンコンテンションベースマルチプルアクセスの無線通信と区別したコンテンションベースマルチプルアクセスの無線通信固有の識別子とすることができる。前記識別信号は、ＰＵＣＣＨと同様に、定めることができる。

　端末装置は、上りリンクデータに対して、ＡＣＫ／ＮＡＣＫを受信する。この場合、端末装置は、その上りリンクデータそのものまたはその上りリンクデータに関連するデータを再送する。ノンコンテンションベースで送信した上りリンクデータに対して、ＮＡＣＫを受信した場合、端末装置は、コンテンションベースでその上りリンクデータに関連するデータを再送するようにして良い。この場合、端末装置は、ＤＣＩフォーマットにおいて、コンテンションベースのために割り当てられたリソースを用いて、再送する。

　端末装置３０は、上りリンクデータを、サービス品質（Qos: Quality of Service）やそのデータが用いられるアプリケーションに応じて、ノンコンテンションベース送信か、コンテンションベース送信かを決定しても良い。Ｑｏｓ（Quality of Service）は、データの伝送速度、所望誤り率特性、音声データ、画像データ等の通信の種類に応じたパケット優先度、リアルタイム性（遅延時間）等を含めることができる。端末装置３０は、上りリンクデータを、そのデータ量（伝送ビット数）に応じて、ノンコンテンションベース送信か、コンテンションベース送信かを決定しても良い。例えば、端末装置３０は、閾値ｘビット以下のパケットからなる上りリンクデータを送信する場合、その上りリンクデータをコンテンションベース送信することができる。基地局装置１０は、閾値ｘを設定することができる。端末装置３０は、上りリンクデータを、送信モードに応じて、ノンコンテンションベース送信か、コンテンションベース送信かを決定しても良い。

　ＰＲＡＣＨは、ランダムアクセスプリアンブルを送信するために用いられる。

　上りリンクの無線通信では、上りリンク物理信号として上りリンク参照信号（Uplink Reference Signal: UL RS）が用いられる。上りリンク物理信号は、上位層から出力された情報を送信するためには使用されないが、物理層によって使用される。上りリンク参照信号には、ＤＭＲＳ（Demodulation Reference Signal）、ＳＲＳ（Sounding Reference Signal）が含まれる。

　ＤＭＲＳは、ＰＵＳＣＨまたはＰＵＣＣＨの送信に関連する。例えば、基地局装置１０は、ＰＵＳＣＨまたはＰＵＣＣＨを復調する際の伝搬路補正を行なうためにＤＭＲＳを使用する。ＳＲＳは、ＰＵＳＣＨまたはＰＵＣＣＨの送信に関連しない。例えば、基地局装置１０は、上りリンクのチャネル状態を測定するためにＳＲＳを使用する。

　ＤＭＲＳは、識別信号を用いてスクランブル（排他的論理和演算）されても良い。前記識別信号は、ＤＭＲＳが配置されるＯＦＤＭシンボルの位置／ＤＭＲＳが配置されるサブキャリアの位置／ＤＭＲＳに施される位相回転パターンによって定まる信号であっても良い。ＤＭＲＳに施される識別信号は、ＰＵＣＣＨ／ＰＵＳＣＨに施される識別信号と関連付けられうる。例えば、コンテンションベース送信において、端末装置が同一の識別信号によってスクランブルされたＤＭＲＳとＰＵＳＣＨを送信した場合、基地局装置は、そのＤＭＲＳを用いて、伝搬路推定とＰＵＳＣＨを送信したであろう端末装置を識別（特定）した上で、前記ＰＵＳＣＨに対して受信処理を行なう。

　図１の下りリンクの無線通信では、以下の下りリンク物理チャネルが用いられる。下りリンク物理チャネルは、上位層から出力された情報を送信するために使用される。
・物理報知チャネル（PBCH: Physical Broadcast Channel）
・物理制御フォーマット指示チャネル（PCFICH: Physical Control Format Indicator Channel）
・物理ハイブリッド自動再送要求指示チャネル（PHICH: Physical Hybrid automatic repeat request Indicator Channel）
・物理下りリンク制御チャネル（PDCCH: Physical Downlink Control Channel）
・拡張物理下りリンク制御チャネル（EPDCCH: Enhanced Physical Downlink Control Channel）
・物理下りリンク共有チャネル（PDSCH: Physical Downlink Shared Channel）

　ＰＢＣＨは、端末装置で共通に用いられるマスターインフォメーションブロック（Master Information Block: MIB, Broadcast Channel: BCH）を報知するために用いられる。ＰＢＣＨは、システム帯域、システムフレーム番号（SFN: System Frame number）、ｅＮＢによって使用される送信アンテナ数などの情報を含む。ＰＣＦＩＣＨは、ＰＤＣＣＨの送信に用いられる領域（例えば、OFDMシンボルの数）を指示する情報を送信するために用いられる。

　ＰＨＩＣＨは、基地局装置が受信した上りリンクデータ（トランスポートブロック、コードワード）に対するＡＣＫ／ＮＡＣＫを送信するために用いられる。すなわち、ＰＨＩＣＨは、上りリンクデータに対するＡＣＫ／ＮＡＣＫを示すＨＡＲＱインディケータ（HARQフィードバック）を送信するために用いられる。端末装置は、受信したＡＣＫ／ＮＡＣＫを上位レイヤに通知する。ＡＣＫ／ＮＡＣＫは、正しく受信されたことを示すＡＣＫ、正しく受信しなかったことを示すＮＡＣＫ、対応するデータがなかったことを示すＤＴＸを含む。また、上りリンクデータに対するＰＨＩＣＨが存在しない場合、端末装置はＡＣＫを上位レイヤに通知する。

　本実施形態に係る通信システムでは、ＡＣＫ／ＮＡＣＫの送信は、ノンコンテンションベースマルチプルアクセスの無線通信のみに適用できるようにしても良い。すなわち、コンテンションベースで送信されたＰＵＳＣＨに対して、ＡＣＫ／ＮＡＣＫは送信されない。この場合、コンテンションベースで送信されたＰＵＳＣＨに対して、ＰＨＩＣＨは送信されない。なお、再送は、ノンコンテンションベースのみに適用するようにしても良い（コンテンションベースには、再送は適用されない）。

　ＰＤＣＣＨおよびＥＰＤＣＣＨは、下りリンク制御情報（DCI: Downlink Control Information）を送信するために用いられる。下りリンク制御情報の送信に対して、複数のＤＣＩフォーマットが定義される。すなわち、下りリンク制御情報に対するフィールドがＤＣＩフォーマットに定義され、情報ビットへマップされる。ＤＣＩフォーマットは、下りリンクデータ送信のための制御情報と上りリンクデータ送信のための制御情報を含む。

　例えば、下りリンクデータ送信のためのＤＣＩフォーマットとして、１つのセルにおける１つのＰＤＳＣＨ（１つの下りリンクトランスポートブロックの送信）のスケジューリングに使用されるＤＣＩフォーマット１Ａが定義される。

　下りリンクデータ送信のためのＤＣＩフォーマットには、ＰＤＳＣＨのリソース割り当てに関する情報、ＰＤＳＣＨに対するＭＣＳ（Modulation and Coding Scheme）に関する情報、ＰＵＣＣＨに対するＴＰＣコマンドなどの下りリンク制御情報が含まれる。下りリンクデータ送信のためのＤＣＩフォーマットを、下りリンクグラント（または、下りリンクアサインメント）とも称する。

　例えば、上りリンクデータ送信のためのＤＣＩフォーマットとして、１つのセルにおける１つのＰＵＳＣＨ（１つの上りリンクトランスポートブロックの送信）のスケジューリングに使用されるＤＣＩフォーマット０が定義される。

　上りリンクデータ送信のためのＤＣＩフォーマットには、ＰＵＳＣＨのリソース割り当てに関する情報、ＰＵＳＣＨに対するＭＣＳに関する情報、ＰＵＳＣＨに対するＲＶ（Redundancy Version）に関する情報、ＤＭＲＳのためのサイクリックシフトに関する情報、ＰＵＳＣＨに対するＴＰＣコマンドなど上りリンク制御情報が含まれる。上りリンクに対するＤＣＩフォーマットは、上りリンクグラント（または、上りリンクアサインメント）とも称される。

　上りリンクデータ送信のためのＤＣＩフォーマットは、下りリンクのチャネル状態情報（CSI: Channel State Information、受信品質情報とも称する。）を要求（CSI request）するために用いることができる。チャネル状態情報は、好適な空間多重数を指定するランク指標（RI: Rank Indicator）、好適なプリコーダを指定するプリコーディング行列指標（PMI: Precoding Matrix Indicator）、好適な伝送レートを指定するチャネル品質指標（CQI: Channel Quality Indicator）、プリコーディングタイプ指標（PTI: Precoding type Indicator）などが該当する。

　上りリンクデータ送信のためのＤＣＩフォーマットは、端末装置が基地局装置にフィードバックするチャネル状態情報報告（CSI feedback report）をマップする上りリンクリソースを示す設定のために用いることができる。例えば、チャネル状態情報報告は、定期的にチャネル状態情報（Periodic CSI）を報告する上りリンクリソースを示す設定のために用いることができる。チャネル状態情報報告は、定期的にチャネル状態情報を報告するモード設定（CSI report mode）のために用いることができる。

　例えば、チャネル状態情報報告は、不定期なチャネル状態情報（Aperiodic CSI）を報告する上りリンクリソースを示す設定のために用いることができる。チャネル状態情報報告は、不定期的にチャネル状態情報を報告するモード設定（CSI report mode）のために用いることができる。基地局装置は、前記定期的なチャネル状態情報報告または前記不定期的なチャネル状態情報報告を設定することができる。基地局装置は、前記定期的なチャネル状態情報報告および前記不定期的なチャネル状態情報報告の両方を設定することもできる。

　上りリンクデータ送信のためのＤＣＩフォーマットは、端末装置が基地局装置にフィードバックするチャネル状態情報報告の種類を示す設定のために用いることができる。チャネル状態情報報告の種類は、広帯域ＣＳＩ（例えば、Wideband CQI）と狭帯域ＣＳＩ（例えば、Subband CQI）などがある。

　端末装置は、下りリンクアサインメントを用いてＰＤＳＣＨのリソースがスケジュールされた場合、スケジュールされたＰＤＳＣＨで下りリンクデータを受信する。ノンコンテンションベースの上りリンク伝送をサポートする端末装置は、上りリンクグラントを用いてＰＵＳＣＨ／ＰＵＣＣＨのリソースがスケジュールされた場合、スケジュールされたＰＵＳＣＨ／ＰＵＣＣＨの理リソースで、上りリンクデータおよび／または上りリンク制御情報を送信することができる。

　上りリンクデータ送信のためのＤＣＩフォーマットは、下りリンク割当てインデックス（DAI: Downlink Assignment Index）を含むことができる。ＤＡＩは、時間分割多重（TDD: Time Division Duplex）のフレームにおけるアップリンクとダウンリンク設定のために用いられる。

　上りリンクデータ送信のためのＤＣＩフォーマットは、ノンコンテンションベース伝送のための領域とコンテンションベース伝送のための領域を設定するために用いることができる（以下、ノンコンテンションベース－コンテンションベース設定と呼ぶ）。ノンコンテンションベース－コンテンションベース設定は、サブフレーム単位で設定することができる。ノンコンテンションベース－コンテンションベース設定は、スロット単位で設定することができる。ノンコンテンションベース－コンテンションベース設定は、シンボル単位で設定することができる（無線フレーム、サブフレーム、シンボルの定義は、図７参照）。なお、ノンコンテンションベース－コンテンションベース設定は、前記ＤＡＩに含めることができる。ノンコンテンションベース－コンテンションベース設定は、前記下りリンクデータ送信のためのＤＣＩフォーマットに含めることもできる。

　ＰＤＣＣＨは、下りリンク制御情報に巡回冗長検査（CRC: Cyclic Redundancy Check）を付加して生成される。ＰＤＣＣＨにおいて、下りリンク制御情報／ＣＲＣは、所定の識別信号を用いてスクランブル（排他的論理和演算）される。例えば、上りリンク制御情報／ＣＲＣは、識別信号として、セル無線ネットワーク一時的識別子（C-RNTI: Cell- Radio Network Temporary Identifier）を用いて、スクランブルされる。Ｃ－ＲＮＴＩにおいて、ノンコンテンションベース無線通信と区別したコンテンションベースの無線通信固有の識別子が定義されても良い。前記識別信号は、コンテンションベースで送信する端末装置やコンテンションベース送信する上りリンクデータ信号（例えば、PUSCH）を識別する信号と関連付けても良い。

　前記下りリンクデータ送信のためのＤＣＩフォーマットおよび前記上りリンクデータ送信のためのＤＣＩフォーマットに加え、コンテンションベース送信のためのＤＣＩフォーマットを、定義しても良い。コンテンションベース送信のためのＤＣＩフォーマットが、コンテンションベースの無線通信固有の識別子でスクランブルされるようにしても良い。コンテンションベース送信のためのＤＣＩフォーマットは、コンテンションベース送信のための制御情報を通知するために用いられる。例えば、前記コンテンションベース送信のためのＤＣＩフォーマットには、前記ノンコンテンションベース－コンテンションベース設定、コンテンションベース送信可能な周期（サブフレーム間隔、スロット間隔、フレーム間隔など）などのコンテンションベース送信のための制御情報が含まれる。

　ＰＤＳＣＨは、下りリンクデータ（下りリンクトランスポートブロック、DL-SCH）を送信するために用いられる。ＰＤＳＣＨは、システムインフォメーションブロックタイプ１メッセージを送信するために用いられる。システムインフォメーションブロックタイプ１メッセージは、セルスペシフィック（セル固有）な情報である。

　ＰＤＳＣＨは、システムインフォメーションメッセージを送信するために用いられる。システムインフォメーションメッセージは、システムインフォメーションブロックタイプ１以外のシステムインフォメーションブロックＸを含む。システムインフォメーションメッセージは、セルスペシフィック（セル固有）な情報である。システムインフォメーションメッセージは、コンテンションベース送信固有なシステムインフォメーションブロックを含めても良い。例えば、コンテンションベース送信固有なシステムインフォメーションブロックには、前記ノンコンテンションベース－コンテンションベース設定、コンテンションベース送信可能な周期などのコンテンションベース送信のための制御情報が含まれる。なお、システムインフォメーションメッセージの一部または全部は、ＲＲＣメッセージに含めることができる。

　ＰＤＳＣＨは、ＲＲＣメッセージを送信するために用いられる。ＲＲＣメッセージは、コンテンションベース送信の制御情報のためのメッセージを含めることができる。基地局装置から送信されるＲＲＣメッセージは、セル内における複数の端末装置に対して共通（セル固有）であっても良い。すなわち、そのセル内のユーザ装置共通な情報は、セル固有のＲＲＣメッセージを使用して送信される。基地局装置から送信されるＲＲＣメッセージは、ある端末装置に対して専用のメッセージ（dedicated signalingとも称する）であっても良い。すなわち、ユーザ装置スペシフィック（ユーザ装置固有）な情報は、ある端末装置に対して専用のメッセージを使用して送信される。さらに、基地局装置から送信されるＲＲＣメッセージは、コンテンションベース送信専用のメッセージであっても良い。すなわち、コンテンションベース送信固有な情報は、コンテンションベース送信専用のメッセージを用いて送信されるようにしても良い。

　ＰＤＳＣＨは、ＭＡＣ　ＣＥを送信するために用いられる。ＲＲＣメッセージおよび／またはＭＡＣ　ＣＥを、上位層の信号（higher layer signaling）とも称する。

　ＰＤＳＣＨは、下りリンクのチャネル状態情報を要求するために用いることができる。ＰＤＳＣＨは、端末装置が基地局装置にフィードバックするチャネル状態情報報告(CSI feedback report)をマップする上りリンクリソースを送信するために用いることができる。例えば、チャネル状態情報報告は、定期的チャネル状態情報（Periodic CSI）／不定期的チャネル状態情報（Aperiodic CSI）を報告する上りリンクリソースを示す設定のために用いることができる。チャネル状態情報報告は、定期的に／不定期的にチャネル状態情報を報告するモード設定（CSI report mode）のために用いることができる。

　下りリンクのチャネル状態情報報告の種類は広帯域ＣＳＩ（例えば、Wideband CSI）と狭帯域ＣＳＩ（例えば、Subband CSI）がある。広帯域ＣＳＩは、セルのシステム帯域に対して１つのチャネル状態情報を算出する。狭帯域ＣＳＩは、システム帯域を所定の単位に区分し、その区分に対して１つのチャネル状態情報を算出する。

　本実施形態に係る通信システムは、コンテンションベース専用物理チャネルを定義することができる。コンテンションベース専用物理チャネルは、上位層の信号で生成されたコンテンションベース送信固有の制御情報を送信するために用いられる。例えば、コンテンションベース専用物理チャネルは、前記ノンコンテンションベース－コンテンションベース設定、コンテンションベース送信可能な周期などのコンテンションベース送信のための制御情報を送信する。コンテンションベース専用物理チャネルは、下りリンク無線リソースフォーマットにおける所定のサブフレームで定期的に送信することができる。コンテンションベース専用物理チャネルは、セル１０ａに接続している端末装置が共通に（セル固有に）読むことができる。コンテンションベース専用物理チャネルは、端末装置固有のチャネルであっても良い。

　下りリンクの無線通信では、下りリンク物理信号として同期信号（Synchronization signal: SS）、下りリンク参照信号（Downlink Reference Signal: DL RS）が用いられる。下りリンク物理信号は、上位層から出力された情報を送信するためには使用されないが、物理層によって使用される。

　同期信号は、端末装置が、下りリンクの周波数領域および時間領域の同期を取るために用いられる。下りリンク参照信号は、端末装置が、下りリンク物理チャネルの伝搬路補正を行なうために用いられる。例えば、下りリンク参照信号は、端末装置が、下りリンクのチャネル状態情報を算出するために用いられる。

　下りリンク参照信号は、ＣＲＳ（Cell-specific Reference Signal;セル固有参照信号）、ＰＤＳＣＨに関連するＵＲＳ（UE-specific Reference Signal；端末固有参照信号、端末装置固有参照信号）、ＥＰＤＣＣＨに関連するＤＭＲＳ（Demodulation Reference Signal）、ＮＺＰ　ＣＳＩ－ＲＳ（Non-Zero Power Chanel State Information - Reference Signal）、ＺＰ　ＣＳＩ－ＲＳ（Zero Power Chanel State Information - Reference Signal）を含む。

　ＣＲＳは、サブフレームの帯域全体に散在して送信され、ＰＢＣＨ／ＰＤＣＣＨ／ＰＨＩＣＨ／ＰＣＦＩＣＨ／ＰＤＳＣＨを復調するために用いられる。ＰＤＳＣＨに関連するＵＲＳは、ＵＲＳが関連するＰＤＳＣＨの送信に用いられるサブフレームおよび帯域で送信され、ＵＲＳが関連するＰＤＳＣＨを復調するために用いられる。ＣＲＳは、ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔのために用いることもできる。

　ＥＰＤＣＣＨに関連するＤＭＲＳは、ＤＭＲＳが関連するＥＰＤＣＣＨの送信に用いられるサブフレームおよび帯域で送信される。ＤＭＲＳは、ＤＭＲＳが関連するＥＰＤＣＣＨの復調を行なうために用いられる。

　ＮＺＰ　ＣＳＩ－ＲＳのリソースは、基地局装置１０によって設定される。例えば、端末装置２Ａは、ＮＺＰ　ＣＳＩ－ＲＳを用いて信号の測定（チャネルの測定）を行なう。ＺＰ　ＣＳＩ－ＲＳのリソースは、基地局装置１０によって設定される。基地局装置１０は、ＺＰ　ＣＳＩ－ＲＳをゼロ出力で送信する。例えば、端末装置２Ａは、ＮＺＰ　ＣＳＩ－ＲＳが対応するリソースにおいて干渉の測定を行なう。

　ＭＢＳＦＮ（Multimedia Broadcast multicast service Single Frequency Network）　ＲＳは、ＰＭＣＨの送信に用いられるサブフレームの全帯域で送信される。ＭＢＳＦＮ　ＲＳは、ＰＭＣＨの復調を行なうために用いられる。ＰＭＣＨは、ＭＢＳＦＮ　ＲＳの送信に用いられるアンテナポートで送信される。

　下りリンク物理チャネルおよび下りリンク物理信号を総称して、下りリンク信号とも称する。また、上りリンク物理チャネルおよび上りリンク物理信号を総称して、上りリンク信号とも称する。また、下りリンク物理チャネルおよび上りリンク物理チャネルを総称して、物理チャネルとも称する。また、下りリンク物理信号および上りリンク物理信号を総称して、物理信号とも称する。

　ＢＣＨ、ＵＬ－ＳＣＨおよびＤＬ－ＳＣＨは、トランスポートチャネルである。ＭＡＣ層で用いられるチャネルを、トランスポートチャネルと称する。ＭＡＣ層で用いられるトランスポートチャネルの単位を、トランスポートブロック（Transport Block: TB）、または、ＭＡＣ　ＰＤＵ（Protocol Data Unit）とも称する。トランスポートブロックは、ＭＡＣ層が物理層に渡す（deliverする）データの単位である。物理層において、トランスポートブロックはコードワードにマップされ、コードワード毎に符号化処理などが行なわれる。

　図２は、本実施形態に係る上りリンクの無線フレームフォーマットの例を示す図である。図２（Ａ）は、基地局装置１０がノンコンテンションベースマルチプルアクセスのみで上りリンクデータ伝送を行なう設定をする場合（例えば、セル１０ａ内の端末装置２０、３０が全てコンテンションベースで上りリンク伝送を行なう場合）の無線フレームフォーマットの例である。図２（Ｂ）は、基地局装置１０がノンコンテンションベースおよびコンテンションベースで上りリンクデータ伝送を行なう設定をする場合の無線フレームフォーマットの例である。図２において、白抜き部は、ノンコンテンションベースの上りリンクデータチャネル（例えば、PUSCH）が送信される領域（端末装置がスケジュールドアクセスを行なう領域）である（ノンコンテンションベースアクセス領域、スケジュールドアクセス領域とも呼ぶ）。網掛け部は、コンテンションベースの上りリンクデータチャネルが送信される領域（端末装置がコンテンションベースアクセスを行なう領域）である（コンテンションベースアクセス領域とも呼ぶ）。右上がり斜線部は、上りリンク制御チャネル（例えば、PUCCH）が送信される領域である。ＰＲＡＣＨ、参照信号（DMRS、SRS等）を配置するリソースは、サブフレームを構成する所定のシンボル（例えば、参照信号は４番目、１１番目のシンボル）に設定される。参照信号を配置する周波数帯域（周波数リソース）は、端末装置毎に割り当てることができる。参照信号が配置される周波数帯域（周波数リソース）は、上りリンクデータチャネル／上りリンク制御チャネルが割り当てられる周波数帯域と同一に設定することができる。参照信号が配置される周波数帯域は、上りリンクデータチャネル／上りリンク制御チャネルが割当てられる周波数帯域と同一に設定することができる。参照信号が配置される周波数帯域は、上りリンクデータチャネル／上りリンク制御チャネルが割当てられる周波数帯域より広く設定することができる（図２では、簡略化のため、省略する。以下、特別に示す場合を除き、同様に、参照信号等は省略する）。

　システム帯域幅は、複数のサブキャリアからなる。無線フレームは、複数のサブフレームからなる（図２では、１つの無線フレームは、１０つのサブフレームを含む）。１つのサブフレームは、複数のスロットからなる（図２では、１つのサブフレームは２つのスロットを含む）。さらに、サブフレームは、複数のＳＣ－ＦＤＭＡシンボル（下りリンクのOFDMシンボルにあたる）からなる。リソースエレメントは、１つのサブキャリアと１つのＳＣ－ＦＤＭＡシンボルで定義される。例えば、あるサブフレームにおいて、コンテンションベース上りリンクデータチャネル送信領域（網掛け部）のサブキャリア数が３００個、ＳＣ－ＦＤＭＡシンボル数が１４個の場合、その領域は４２００個のリソースエレメントで構成される。なお、同様に、以下の図３～図７においても、各領域はリソースエレメントで構成される場合で説明する。

　図２（Ｂ）は、コンテンションベースマルチプルアクセスで上りリンクデータチャネルが送信される領域（コンテンションベースアクセス領域）とノンコンテンションベースマルチプルアクセス（ノンコンテンションベースアクセス領域）で上りリンクデータチャネルが送信される領域が周波数分割される例である。破線は、中心周波数である。ｆ０、ｆ２は、ノンコンテンションベース送信のための周波数帯域幅である。ｆ１、ｆ３は、コンテンションベース送信のための周波数帯域幅である。基地局装置１０は、ノンコンテンションベースマルチプルアクセスの帯域幅、コンテンションベースマルチプルアクセスの帯域幅に分けて、設定することができる。基地局装置１０は、ｆ０～ｆ３を、独立して設定しても良い。基地局装置１０は、ＤＣＩフォーマット／ＲＲＣメッセージ／システムインフォメーション／報知チャネル／コンテンションベース送信設定用チャネルを用いて、帯域幅ｆ０～ｆ３の設定を端末装置に通知することができる。

　基地局装置１０は、ＤＣＩフォーマット／ＲＲＣメッセージ／システムインフォメーション／報知チャネル／コンテンションベース送信設定用チャネルを用いて、無線フレームフォーマット設定を端末装置に通知することができる。無線フレームフォーマット設定は、無線フレームフォーマットにおけるコンテンションベース送信領域とノンコンテンションベース送信領域の配置設定である。基地局装置１０は、ＤＣＩフォーマット／ＲＲＣメッセージ／システムインフォメーション／報知チャネル／コンテンションベース送信設定用チャネルを用いて、２（Ａ）、２（Ｂ）のいずれのフォーマットを適用するかを示す情報を、端末装置に通知して良い。基地局装置１０は、コンテンションベース送信領域を含む無線フォーマットを適用する周期（例えば、フレーム単位）、システムフレーム番号（SFN）を通知しても良い。なお、前記帯域幅の設定を無線フレームフォーマット設定に含めることができる。

　図２（Ｂ）において、端末装置２０は、基地局装置１０から受信したＵＬ　ｇｒａｎｔに応じて、ノンコンテンションベース上りリンクデータチャネル送信領域（白抜き部）において、上りリンクデータチャネルを送信する。端末装置３０は、基地局装置１０からＵＬ　ｇｒａｎｔを受信した場合、そのＵＬ　ｇｒａｎｔに応じて、ノンコンテンションベース上りリンクデータチャネル送信領域において、上りリンクデータチャネルを送信する。端末装置３０は、基地局装置１０からＵＬ　ｇｒａｎｔを受信していない場合やＵＬ　Ｇｒａｎｔに依らずデータ送信をする場合、コンテンションベース上りリンクデータ送信領域（網掛け部）において、上りリンクデータチャネルを送信する。コンテンションベース上りリンクデータ送信領域において、同一時間および同一周波数において、複数の端末装置が同時に、上りリンクデータを送信する。よって、コンテンションベース上りリンクデータ送信領域は、送信端末装置数×各端末装置の送信アンテナ数が基地局装置の受信アンテナ数以上となる状況（非直交多元接続）を許容する領域である。

　端末装置２０、３０は、基地局装置１０に上りリンク制御チャネルを送信する場合、上りリンク制御チャネル送信領域において、上りリンク制御チャネルを送信する。図２において、上りリンク制御チャネルをコンテンションベースで送信する場合、端末装置３０は、前記上りリンク制御チャネルをコンテンションベース上りリンクデータチャネル送信領域において、送信するようにしても良い。端末装置３０は、上りリンク制御チャネルに含まれるＵＣＩの内容（例えば、SR、CSI、ACK/NACKのいずれを含むか）によって、その上りリンク制御チャネルを、コンテンションベースで送信するか、ノンコンテンションベースで送信するか、設定しても良い。

　基地局装置１０は、端末装置２０、３０に対して、上りリンクデータチャネル、上りリンク制御チャネルをどの領域で送信するかを示す制御情報を、ＤＣＩフォーマット／ＲＲＣメッセージ／システムインフォメーション／報知チャネル／コンテンションベース送信設定用チャネルを用いて、通知することができる。例えば、端末装置２０－１～端末装置２０－５は、奇数のサブフレーム番号におけるコンテンションベース送信領域で送信可能であり、端末装置２０－６～端末装置２０－ｎは、偶数のサブフレーム番号におけるコンテンションベース送信領域で送信可能であることを通知する。この場合、端末装置２０－１～端末装置２０－５は、基地局装置１０からのＵＬ　Ｇｒａｎｔに依らず、奇数のサブフレーム番号のコンテンションベース送信領域内のいずれかのリソースで、上りリンクデータを送信することができる。同様に、端末装置２０－６～端末装置２０－ｎは、基地局装置１０からのＵＬ　Ｇｒａｎｔに依らず、偶数のサブフレーム番号のコンテンションベース送信領域内のいずれかのリソースで、上りリンクデータを送信することができる。

　図３は、本実施形態に係るコンテンションベースアクセスにおける上りリンクサブフレームのフォーマット例を示す図である。例えば、図３は、図２（Ｂ）におけるコンテンションベース上りリンクデータチャネル領域（網掛け部）に適用される。図３（Ａ）は、コンテンションベース送信領域におけるフレーム構成である。図３（Ａ）において、偶数番目のサブフレーム（＃０、＃２、・・・、＃８は、識別信号が割り当てられる領域である。奇数番目のサブフレーム（＃１、＃３、・・・、＃９）は、上りリンクデータチャネルが割り当てられる領域である。図３（Ｂ）は、識別信号が配置されるサブフレームの構成である。図３（Ｃ）は、上りリンクデータが配置されるサブフレームの構成である。サブフレームは複数のＳＣ－ＦＤＭＡシンボルからなる。例えば、図３（Ｂ）では、各サブフレームは、１４つのＳＣ－ＦＤＭＡシンボルからなる。識別信号は、基地局装置が上りリンクデータを送信した端末装置を識別するために用いられる。

　識別信号は、基地局装置および端末装置において予め定められた既知系列が用いられる。例えば、図３（Ｂ）において、識別信号として、ＳＣ－ＦＤＭＡシンボル毎に異なる既知系列を割当てた場合、１４つの端末装置を識別することができる。該既知系列は、さらに、予め定められた位相回転、インターリーブが施されても良い。基地局装置は、既知系列のパターン、位相回転パターン、インターリーブパターンによって、端末装置を識別することができる。これにより、識別できる端末装置数を増やすことができる。

　図３（Ｃ）において、端末装置は、サブフレーム単位で上りリンクデータを割り当てる。上りリンクデータが割当てられるサブフレームには、参照信号（例えば、奇数番目のサブフレームを構成するＳＣ－ＦＤＭＡシンボル＃３、＃１０）が含まれる。前記参照信号は、基本となる既知系列に前記識別信号０～１３のいずれかで乗算することで生成される。基地局装置は、識別信号が乗算された参照信号を用いて、基地局装置と送信端末装置間の伝搬路推定を行なう。基地局装置は、前記伝搬路推定値を用いて、上りリンクデータのターボ等化等の信号検出を行なう。なお、前記既知系列は、識別信号に加え、参照信号を兼用することができる。この場合、基地局装置１０は、該既知系列を用いて、端末装置の識別および伝搬路推定を行なう。

　図４は、本実施形態に係る上りリンクの無線フレームフォーマットの別例を示す図である。図４において、白抜き部は、ノンコンテンションベースの上りリンクデータチャネルが送信される領域である。網掛け部は、コンテンションベースの上りリンクデータチャネルが送信される領域である。右上がり斜線部は、上りリンク制御チャネルが送信される領域である。図４は、コンテンションベースで上りリンクデータが送信される領域とノンコンテンションベースで上りリンクデータが送信される領域が時間分割される例である。図４において、ノンコンテンションベース上りリンクデータチャネル、コンテンションベース上りリンクデータチャネル、上りリンク制御チャネルチャネルは、図２と同様に、各領域を用いて、送信される。なお、図２と同様に、上りリンク制御チャネルをコンテンションベースで送信する場合、端末装置３０は、前記上りリンク制御チャネルをコンテンションベース上りリンクデータチャネル送信領域で、送信することができる。

　本実施形態に係る通信システムでは、ノンコンテンションベース送信サブフレーム（通常のサブフレームとも呼ぶ。）に加えて、コンテンションベース送信サブフレームが定義されうる。図４において、サブフレーム番号＃１、＃３、＃９（網掛け部のサブフレーム）は、コンテンションベース送信のために予約されたサブフレームとなる。基地局装置１０は、ＤＣＩフォーマット／ＲＲＣメッセージ／システムインフォメーション／報知チャネル／コンテンションベース送信設定用チャネルを用いて、コンテンションベース送信サブフレーム設定のための制御情報を送信することができる。コンテンションベース送信サブフレーム設定のための制御情報は、コンテンションベースのために予約されたサブフレーム番号、周波数帯域幅などが含まれる。なお、コンテンションベースのために予約されたサブフレームは、ビットマップを用いて通知しても良い。

　本実施形態に係る通信システムでは、上りリンク制御チャネルは、ノンコンテンションベースのみで送信する設定にすることができる。この場合、ノンコンテンションベース送信サブフレームまたはコンテンションベース送信サブフレームに依らず、上りリンク制御チャネル送信領域（右上がり斜線部）において、ノンコンテンションベースで上りリンク制御チャネルが送信される。

　本実施形態に係る通信システムでは、上りリンク制御チャネルは、ノンコンテンションベース／コンテンションベースで送信する設定にすることもできる。上りリンク制御チャネルをコンテンションベースで送信する場合、端末装置３０は、その上りリンク制御チャネルを、コンテンションベース用送信サブフレームに含まれる上りリンク制御チャネル送信領域（サブフレーム番号＃１、＃３、＃９の右上がり斜線部）で送信する。一方、ノンコンテンションベースで送信される上りリンク制御チャネルは、サブフレーム＃０、＃２、＃４～＃８に含まれる上りリンク制御チャネル送信領域で、送信される。

　本実施形態に係る通信システムは、上りリンク制御チャネルに含まれるＵＣＩの内容に応じて、送信装置３０がその上りリンク制御チャネルをコンテンションベースで送信されるか、ノンコンテンションベースで送信するか、を設定することができる。例えば、上りリンク制御チャネルにＡＣＫ／ＮＡＣＫが含まれる場合、端末装置３０は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫを含む上りリンク制御チャネルを、ノンコンテンションベース用送信サブフレームにおける上りリンク制御チャネル送信領域で、送信する。上りリンク制御チャネルがＳＲから構成される場合、端末装置３０は、ＳＲから構成される上りリンク制御チャネルを、ノンコンテンションベース上りリンク制御チャネル送信領域またはコンテンションベース上りリンクデータチャネル送信領域で、送信する。上りリンク制御チャネルにＣＳＩが含まれる場合、端末装置３０は、ＣＳＩを含む上りリンク制御チャネルを、ノンコンテンションベース用送信サブフレームにおける上りリンク制御チャネル送信領域で、送信する。

　本実施形態に係る通信システムは、ＣＳＩの属性に応じて、送信装置３０がその上りリンク制御チャネルをコンテンションベースで送信するか、ノンコンテンションベースで送信するか、を設定することもできる。例えば、非定期的ＣＳＩ（Aperiodic CSI）である場合、端末装置３０は、非定期的ＣＳＩを含む上りリンク制御チャネルを、ノンコンテンションベース用送信サブフレームにおける上りリンク制御チャネル送信領域で、送信することができる。定期的ＣＳＩ（Periodic CSI）である場合、端末装置３０は、その定期的ＣＳＩを含む上りリンク制御チャネルを、ノンコンテンションベース用送信サブフレームまたはコンテンションベース用送信サブフレームにおける上りリンク制御チャネル送信領域で、送信することができる。

　本実施形態に係る通信システムは、上りリンク制御情報フォーマットに応じて、送信装置３０がその上りリンク制御情報を含むチャネルをコンテンションベースで送信するか、ノンコンテンションベースで送信するか、を設定することもできる。いずれで送信するかの設定は、上りリンク制御情報フォーマットに含まれる制御情報の内容と関連付けることができる。例えば、ＳＲのみから構成される上りリンク制御情報フォーマットは、コンテンションベース用送信サブフレームにおける上りリンク制御チャネル送信領域で、送信することができる。なお、基地局装置１０は、その上りリンク制御チャネルのビット数に応じて、コンテンションベース領域で送信するか、ノンコンテンションベースの領域で送信するか、設定しても良い。例えば、上りリンク制御チャネルのビット数が所定数より小さい場合、その上りリンク制御チャネルは、コンテンションベースの送信領域で、送信される。以上のように、上りリンク制御情報の内容に応じて、その制御情報をコンテンションベースで送信するか、ノンコンテンションベースで送信するか、が設定される。これにより、上りリンク制御情報の重要度／優先度に応じて、いずれの送信方法を用いるかを設定することができる。

　図４において、サブフレーム単位で領域が設定される場合、基地局装置１０は、サブフレーム番号＃１、＃３、＃９を、コンテンションベース上りリンクデータチャネル送信領域に設定する。スロット単位で領域が設定される場合、基地局装置１０は、スロット番号＃２、＃３、＃６、＃７、＃１８、＃１９を、コンテンションベース上りリンクデータチャネル送信領域に設定する。なお、基地局装置１０は、端末装置２０、３０に対して、上りリンクデータチャネル、上りリンク制御チャネルをどの領域で送信するかを示す制御情報を、ＤＣＩフォーマット／ＲＲＣメッセージ／システムインフォメーション／報知チャネル／コンテンションベース送信設定用チャネルを用いて、通知することができる。

　図５は、本実施形態に係る上りリンクの無線フレームフォーマットの別例を示す図である。図５は、コンテンションベース上りリンクデータ送信領域とノンコンテンションベース上りリンクデータ送信領域が、周波数および時間分割される例である。図５は、サブフレーム単位で、ノンコンテンションベース送信領域とコンテンションベース送信領域で交互に設定された場合である。なお、図５では、サブフレーム単位で設定しているが、基地局装置１０は、スロット単位で、ノンコンテンションベース送信領域とコンテンションベース送信領域で交互に設定することもできる。図５において、ノンコンテンションベース上りリンクデータチャネル、コンテンションベース上りリンクデータチャネル、上りリンク制御チャネルチャネルは、図２、４と同様に、各領域を用いて、送信される。

　図６は、本実施形態に係る上りリンクの無線フレームフォーマットの別例を示す図である。図６において、白抜き部は、ノンコンテンションベースの上りリンクデータチャネルが送信される領域である。網掛け部は、コンテンションベースの上りリンクデータチャネルが送信される領域である。右上がり斜線部は、ノンコンテンションベースの上りリンク制御チャネルチャネルが送信される領域である。右下がり斜線部は、コンテンションベースの上りリンク制御チャネルが送信される領域である。ノンコンテンションベース上りリンク制御チャネル送信領域は、端末装置が、基地局装置のＵＬ　Ｇｒａｎｔに基づいて、上りリンク制御チャネルを送信する領域である。コンテンションベース上りリンク制御チャネル送信領域は、端末装置が、基地局装置のＵＬ　Ｇｒａｎｔがない場合またはＵＬ　Ｇｒａｎｔに依らず、上りリンク制御チャネルを送信できる領域である。

　基地局装置１０は、コンテンションベースで送信される上りリンク制御チャネルを、コンテンションベース上りリンクデータチャネルが送信される領域と関連付けすることもできる。図６では、サブフレーム番号が偶数の場合、そのサブフレームの周波数帯域ｆ１にコンテンションベース送信領域がある。サブフレーム番号が奇数の場合、そのサブフレームの周波数帯域ｆ０にコンテンションベース送信領域がある。この場合、コンテンションベースで送信される上りリンク制御チャネルは、サブフレーム番号が偶数のサブフレームにおいて、周波数領域ｆ１に含まれる上りリンク制御チャネル領域で、送信される。コンテンションベースで送信される上りリンク制御チャネルは、サブフレーム番号が奇数のサブフレームにおいて、周波数領域ｆ０に含まれる上りリンク制御チャネル領域で、送信される。一方、ノンコンテンションベースで送信される上りリンク制御チャネルは、サブフレーム番号が偶数のサブフレームにおいて、周波数領域ｆ０に含まれる上りリンク制御チャネル領域で、送信される。ノンコンテンションベースで送信される上りリンク制御チャネルは、サブフレーム番号が奇数のサブフレームにおいて、周波数領域ｆ１に含まれる上りリンク制御チャネル領域で、送信される。

　端末装置２０、３０は、基地局装置１０から受信したＵＬ　ｇｒａｎｔに応じて、ノンコンテンションベース上りリンクデータチャネル送信領域において、上りリンクデータチャネルを送信する。端末装置３０は、基地局装置１０から受信したＵＬ　ｇｒａｎｔを受信していない場合やＵＬ　Ｇｒａｎｔに依らずデータ送信をする場合、コンテンションベース上りリンクデータ送信領域において、上りリンクデータチャネルを送信する。基地局装置１０は、上りリンク制御チャネルに含まれる上りリンク制御情報の内容によって、その上りリンク制御チャネルをノンコンテンションベースまたはコンテンションベースのいずれで送信するか、設定することができる。例えば、上りリンク制御チャネルに、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ、ＣＳＩ、ＳＲのいずれの組合せのＵＣＩが含まれるかによって、その上りリンク制御チャネルがノンコンテンションベースまたはコンテンションベースのいずれの領域で送信されるか、が決定される。

　例えば、ＵＣＩにＳＲのみが含まれている場合、端末装置３０は、コンテンションベース上りリンク制御チャネル送信領域で、その上りリンク制御チャネルを送信する。ＵＣＩに少なくともＡＣＫ／ＮＡＣＫを含む場合（例えば、ACK/NACKとSRからなるUCI）、端末装置３０は、ノンコンテンションベース上りリンク制御チャネル送信領域で、その上りリンク制御チャネルを送信する。ＵＣＩに少なくともＣＳＩを含む場合（例えば、CSIとSRからなるUCI）、端末装置３０は、ノンコンテンションベース上りリンク制御チャネル送信領域で、その上りリンク制御チャネルを送信する。基地局装置１０は、ＵＣＩフォーマットに応じて、その上りリンク制御チャネルがノンコンテンションベースまたはコンテンションベースのいずれの領域で送信されるか、を設定しても良い。

　本実施形態に係る通信システムでは、ノンコンテンションベース用Ｃ－ＲＮＴＩとコンテンションンベース用Ｃ－ＲＮＴＩが定義されうる。基地局装置１０は、下りリンク制御チャネル／下りリンクデータチャネルを、ノンコンテンションベース用Ｃ－ＲＮＴＩまたはコンテンションンベース用Ｃ－ＲＮＴＩでスクランブルする。端末装置３０は、下りリンク制御チャネル／下りリンクデータチャネルがスクランブルされているＣ－ＲＮＴＩによって、上りリンクデータチャネル／上りリンク制御チャネルを送信する領域を判断することができる。例えば、端末装置３０は、下りリンク制御チャネル／下りリンクデータチャネルがスクランブルされているＣ－ＲＮＴＩによって、その下りリンクデータチャネルに対するＡＣＫ／ＮＡＣＫを、送信する領域を判断する。端末装置３０は、下りリンク制御チャネル／下りリンクデータチャネルが、コンテンションベース用Ｃ－ＲＮＴＩによってスクランブルされている場合、ＡＣＫ／ＮＡＣＫを、コンテンションベース用Ｃ－ＲＮＴＩで送信する。

　図７は、本実施形態に係る上りリンクの無線フレームフォーマットの別例を示す図である。図７の例において、１つの無線フレームは、１０つのサブフレームからなる。１つのサブフレームは、２つのスロットからなる。１つのスロットは７つのシンボル（SC-FDMAシンボルまたはOFDMシンボル）からなる。すなわち、１つのサブフレームは、１４つのシンボルからなる。図７において、白抜き部は、ノンコンテンションベースの上りリンクデータチャネルが送信される領域である。網掛け部は、コンテンションベースの上りリンクデータチャネルが送信される領域である。

　基地局装置１０は、コンテンションベース用送信領域を、シンボル単位で設定することができる。図７において、サブフレーム＃１を構成するシンボルのうち、４つのシンボルがコンテンションベース用送信領域に設定されている。サブフレーム＃２、＃８では、そのサブフレームを構成する全てのシンボルがコンテンションベース用送信領域に設定されている。サブフレーム＃９を構成するシンボルのうち、７つのシンボルがコンテンションベース用送信領域に設定されている。

　本実施形態に係る通信システムでは、あるサブフレーム（図７のサブフレーム＃２）がコンテンションベース用送信サブフレームに設定された場合、その前のサブフレーム（図７のサブフレーム＃１）の一部がコンテンションベースで送信可能な領域（コンテンションベースで送信可能なプレ領域と呼ぶ。）であると、基地局装置／端末装置が認識するようにしても良い。基地局装置１０は、ＤＣＩフォーマット／ＲＲＣメッセージ／システムインフォメーション／報知チャネル／コンテンションベース送信設定用チャネルを用いて、サブフレーム／スロット単位／シンボル単位で、前記コンテンションベースで送信可能なプレ領域を端末装置３０に通知することができる。例えば、図７において、基地局装置１０は、コンテンションベース用送信サブフレームとしてサブフレーム番号＃２と、コンテンションベースで送信可能なプレ領域として、シンボル数４を通知する。基地局装置１０は、端末装置３０にとって、サブフレーム＃１を構成するシンボル＃１０～＃１３及サブフレーム＃２を構成する全シンボルが、コンテンションベースデータ送信のための候補領域である。

　本実施形態に係る通信システムでは、あるサブフレーム（図７のサブフレーム＃８）がコンテンションベース用送信サブフレームに設定された場合、その後ろのサブフレーム（図７のサブフレーム＃９）の一部がコンテンションベースで送信可能な領域（コンテンションベースで送信可能なポスト領域と呼ぶ。）であると、基地局装置／端末装置が認識するようにしても良い。基地局装置１０は、ＤＣＩフォーマット／ＲＲＣメッセージ／システムインフォメーション／報知チャネル／コンテンションベース送信設定用チャネルを用いて、サブフレーム単位／スロット単位／シンボル単位で、前記コンテンションベースで送信可能なポスト領域を端末装置３０に通知することができる。図７において、基地局装置１０は、コンテンションベース用送信サブフレームとしてサブフレーム番号＃８、コンテンションベースで送信可能なプレ領域としてシンボル数７（スロット数１）を通知する。端末装置３０にとって、サブフレーム＃８を構成する全シンボルおよびサブフレーム＃９を構成するシンボル＃０～＃６が、コンテンションベースデータ送信のための候補領域である。

　基地局装置１０は、端末装置２０、３０に対して、コンテンションベース送信領域を示す制御情報を、ＤＣＩ／ＲＲＣメッセージ／システムインフォメーション／報知チャネル／コンテンションベース送信設定用チャネルを用いて、通知することができる。基地局装置１０は、サブフレーム単位／スロット単位／シンボル単位で、コンテンションベース送信領域を示す制御情報を、通知することができる。例えば、図４において、基地局装置１０は、端末装置に、コンテンションベース送信サブフレーム番号＃１、＃３、＃９を通知する。基地局装置１０は、端末装置に、コンテンションベース送信スロット番号＃２、＃３、＃６、＃７、＃１８、＃１９を通知しても良い。

　基地局装置１０は、コンテンションベース送信サブフレーム／スロット／シンボルを、ビットマップ（例えば、「０」がノンコンテンションベースサブフレーム、「１」がコンテンションベースサブフレーム）を用いて、端末装置に通知することもできる。例えば、図４において、サブフレーム単位で通知する場合、基地局装置１０は、Contentionbasedsubframe = {0,1,0,1,0,0,0,0,0,1}を、ＲＲＣメッセージを用いて、端末装置に通知する。なお、Contentionbasedsubframeの各要素は、サブフレーム番号と対応付けられている。

　基地局装置１０は、コンテンションベース送信を行なう領域を、コンテンションベース送信を行なうスタートタイミングと連続して送信する間隔を用いて、端末装置に通知することもできる。基地局装置１０は、スタートタイミングとして、コンテンションベース送信を行なうサブフレーム／スロット／シンボルを通知することができる。基地局装置１０は、連続して送信する間隔として、コンテンションベース送信を行なうサブフレーム数／スロット数／シンボル数を通知することができる。例えば、図４において、スロット単位で通知する場合、基地局装置１０は、スタートスロットとしてスロット番号＃２、＃６、＃１８を送信する。基地局装置１０は、連続して送信するスロット数として、２を送信する。なお、連続して送信する間隔は、スタート点毎に通知されても良い。

　基地局装置１０は、コンテンションベース送信を行なう領域の周期を端末装置に通知することもできる。例えば、図５において、基地局装置１０は、コンテンションベース送信を行なう領域のサブフレーム周期として、「１」を、ＤＣＩ／ＲＲＣメッセージ／システムインフォメーション／報知チャネル／コンテンションベース送信設定用チャネルを用いて、端末装置に通知する。なお、基地局装置１０は、偶数サブフレーム番号または奇数サブフレームのいずれを、コンテンションベース送信を行なうサブフレームに設定するか、通知することもできる。

　本実施形態に係る通信システムでは、時間分割複信（TDD: Time Division Duplex）において、前記ビットマップと上りリンク－下りリンクのサブフレーム構成の設定（UL-DL subframe configuration、無線フレームを構成するサブフレームが上りリンクか、下りリンクかを示す設定）の組合せによって、コンテンションベース上りリンク送信サブフレーム、コンテンションベース下りリンク送信サブフレームを設定することができる。

　本実施形態に係る通信システムでは、時間分割複信の上りリンク－下りリンクのサブフレーム構成の設定において、コンテンションベース伝送サブフレームの設定をすることができる。上りリンク－下りリンクのサブフレーム構成の設定は、ノンコンテンションベース上りリンクサブフレーム、ノンコンテンションベース下りリンクサブフレーム、コンテンションベース送信伝送サブフレーム、スペシャルサブフレームの組合せで、構成される。上りリンク－下りリンクのサブフレーム構成の設定は、ノンコンテンションベース上りリンクサブフレーム、ノンコンテンションベース下りリンクサブフレーム、コンテンションベース上りリンクサブフレーム、コンテンションベース下りリンクサブフレーム、スペシャルサブフレームの組合せで、構成される。スペシャルサブフレームは、下りリンクサブフレームと上りリンクサブフレームの間に配置されるサブフレームであり、ＤｗＰＴＳフィールド、ＧＰフィールド、ＵｐＰＴＳフィールドを含む。本実施形態に係る通信システムは、スペシャルサブフレームを、コンテンションベース送信を禁止するサブフレームと設定することができる。

　本実施形態に係る通信システムでは、基地局装置１０が、端末装置にコンテンションベース送信をサポートしているか、通知することができる。コンテンションベース送信をサポートしている基地局装置１０は、コンテンションベース送信のセットアップ、リリースを端末装置に通知することもできる。基地局装置１０は、コンテンションベース送信サブフレームを示す前記ビットマップを送信することで、コンテンションベース送信のサポートの有無／コンテンションベース送信のセットアップ／リリースを、通知しても良い。基地局装置１０は、コンテンションベース送信のサポートの有無／コンテンションベース送信のセットアップ／リリースを、ＤＣＩフォーマット／ＲＲＣメッセージ／システムインフォメーション／報知チャネル／コンテンションベース送信設定用チャネルを用いて、端末装置に通知することができる。また、端末装置は、基地局装置１０がサポートしている機能を受信し、接続するセルを選択することができる。例えば、コンテンションベース送信をしたい端末装置は、コンテンションベース送信をサポートしている基地局装置の中から受信電力が最も高い基地局装置に接続要求することができる。

　基地局装置１０は、複数のコンポーネントキャリア（CC: Component Carrier）を合わせて広帯域伝送を行なうキャリアアグリゲーション（Carrier Aggregation: CA）を適用することができる。この場合、基地局装置は、プライマリセル（Primary Cell: PCell）および／またはセカンダリセル（Secondary Cell: SCell）において、独立してフレームフォーマットを設定することができる。基地局装置は、Ｐｃｅｌｌにおいてコンテンションベースで上りリンクデータチャネルを送信し、とＳｃｅｌｌにおいてノンコンテンションベースで上りリンクデータチャネルを送信することができる。

　コンテンションベースの上りリンクデータ送信を設定した場合、基地局装置１０は、キャリアアグリゲーションを適用しない設定としても良い。基地局装置１０は、Ｐｃｅｌｌにおいてコンテンションベースで上りリンクデータ信号が送信されるサブフレームと同一のタイミングで送信されるＳｃｅｌｌのサブフレームに、上りリンクデータを割当てないように設定することもできる。基地局装置１０は、コンテンションベース送信を行なう端末装置数に応じて、コンテンションベース送信可能なコンポーネントキャリア数を設定するようにしても良い。なお、これらの設定は、ＰｃｅｌｌとＳｃｅｌｌで入れ替えても良い。

　図８は、本実施形態に係るノンコンテンションベースアクセスにおける上りリンク送信のシーケンス例を示す図である。基地局装置１０は、下りリンクにおいて、同期信号、報知チャネル等を所定のサブフレームを用いて、定期的に送信する。端末装置３０－１は、同期信号、報知チャネル等を用いて、初期接続（ハンドオーバも含む）を行なう（Ｓ１０１）。端末装置は、その同期信号を用いて、フレーム同期、シンボル同期を行なう。さらに、端末装置は、報知チャネルによって、セルＩＤ、システム帯域幅、ＳＦＮ等を特定する。前記報知チャネルは、コンテンションベース送信のための設定情報を含むことができる。この場合、端末装置は、接続したセルにおけるコンテンションベース送信に関する設定を特定する。コンテンションベース送信のための設定情報は、コンテンションベース送信をサポートしていることを示す情報、無線フレームフォーマットに関する情報、コンテンションベース送信のための制御情報、端末装置識別に関する情報（識別信号に関する情報）などを含めることができる。なお、基地局装置１０は、端末装置２０、３０に対しても、初期接続を行なう。

　端末装置３０－１は、ＵＥ　Ｃａｐａｂｌｉｔｙを送信する（Ｓ１０２）。基地局装置は、前記ＵＥ　Ｃａｐａｂｌｉｔｙを用いて、端末装置がコンテンションベース送信をサポートしているか、を特定することができる。例えば、前記ＵＥ　Ｃａｐｂｌｉｔｙは、ＲＲＣメッセージ等を用いて、送信される。基地局装置は、無線リソース制御に関する設定情報を端末装置に送信する（Ｓ１０３）。無線リソース制御に関する設定情報は、コンテンションベース送信のための設定情報の一部または全部を含むことができる。なお、端末装置２０、３０も、基地局装置１０に対しても、Ｓ１０２、Ｓ１０３の処理を行なう。

　前記無線リソース制御に関する設定情報は、ノンコンテンションベース送信のための設定情報に加え、コンテンションベース送信のための設定情報を含めることができる。前記無線リソース制御のための設定情報は、ＲＲＣメッセージ等を用いて、送信される。端末装置は、ノンコンテンションベースで、上りリンクデータを送信するために、スケジューリングリクエスト（SR）やバッファステータスレポート（BSR）を送信する（Ｓ１０４）。基地局装置は、前記ＢＳＲ等を考慮して、各端末装置に上りリンクデータ送信のための無線リソース割当てを行なう。

　ここで、基地局装置が、上りリンク無線フレームフォーマットとして、コンテンションベース送信領域を含むフォーマット図２（Ｂ）を設定したとする。このフォーマット設定において、前記上りリンクデータ送信のための無線リソース割当てがノンコンテンションベース送信領域を超える場合（例えば、帯域幅ｆ０～ｆ３に亘って無線リソースを割り当てる場合）、基地局装置は、コンテンションベース送信設定変更通知を送信する（Ｓ１０５）。基地局装置１０は、セルに接続する端末装置に該コンテンションベース送信禁止をブロードキャストすることができる。基地局装置１０は、対象となるコンテンションベース送信領域で送信許可を受けている端末装置に該コンテンションベース送信禁止を送信するようにしても良い。コンテンションベース送信設定変更は、前記無線リソース割当てを含むサブフレームがコンテンションベース送信禁止であること、を示す情報とすることができる。コンテンションベース送信設定変更は、前記無線リソース割当てを含むサブフレームがコンテンションベース送信をリリースする情報であっても良い。コンテンションベース送信設定変更は、前記無線リソース割当てを含むサブフレームにおける変更後帯域幅（変更後のｆ０～ｆ３）であっても良い。コンテンションベース送信設定変更は、ＤＣＩ／ＲＲＣメッセージ／システムインフォメーション／コンテンションベース送信設定用チャネル等を用いることができる。

　基地局装置は、ＤＣＩを用いて、端末装置に上りリンク送信許可（UL Grant）を送信する（Ｓ１０６）。端末装置は、前記ＵＬ　Ｇｒａｎｔに含まれる上りリンクの送信パラメータに基づき、所定の無線リソースで上りリンクデータを送信する（Ｓ１０７）。基地局装置は、前記上りリンクデータに対して、ＡＣＫ／ＮＡＣＫを送信する（Ｓ１０７）。以上により、ノンコンテンションベース送信のために割当たられた無線リソースが、コンテンションベース送信領域と重複することを回避することができる。このため、コンテンションベース送信およびノンコンテンションベース送信が衝突することによる干渉を回避することができる。

　なお、同様に、図４～図７の無線フレームフォーマットを設定している場合であっても、基地局装置はコンテンションベース送信領域を制御することができる。例えば、上りリンクデータ送信は、ＵＬ　Ｇｒａｎｔ受信後、４ｍｓで送信する（1サブフレーム期間が1msの場合、UL Grantを受信したサブフレームから4サブフレーム後に上りリンクデータが送信される）。このＵＬ　Ｇｒａｎｔにより割り当てられた上りリンクデータ送信がノンコンテンションベース送信用サブフレームである場合（例えば、図４においてサブフレーム＃１の４サブフレーム前にUL Grantが送信される場合）、基地局装置は、前記コンテンションベース送信設定変更を送信する。

　図９は、本実施形態に係るコンテンションベースアクセスにおける上りリンク送信のシーケンス例を示す図である。基地局装置１０は、下りリンクにおいて、同期信号、報知チャネル等を所定のサブフレームを用いて、定期的に送信する。端末装置は、同期信号、報知チャネル等を用いて、初期接続を行なう（Ｓ２０１）。端末装置は、その同期信号を用いて、フレーム同期、シンボル同期を行なう。さらに、端末装置は、報知チャネルによって、セルＩＤ、システム帯域幅、ＳＦＮ等を特定する。前記報知チャネルにコンテンションベース送信のための設定情報が含まれている場合、端末装置は、接続したセルにおけるコンテンションベース送信に関する設定を特定する。

　端末装置は、ＵＥ　Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙを送信する（Ｓ２０２）。基地局装置は、前記ＵＥ　Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙを用いて、端末装置がコンテンションベース送信をサポートしているか、を特定することができる。例えば、前記ＵＥ　Ｃａｐｂｉｌｉｔｙは、ＲＲＣメッセージ等を用いて、送信される。基地局装置は、無線リソース制御に関する設定情報を端末装置に送信する（Ｓ２０３）。前記無線リソース制御に関する設定情報は、コンテンションベース送信のための制御情報を含めることができる。前記無線リソース制御のための設定情報は、ＲＲＣメッセージ等を用いて、送信される。各端末装置は、前記コンテンションベース送信のための設定情報や前記無線リソース制御のための設定情報を用いて、コンテンションベースで送信可能な領域、コンテンションベース送信のための周期、コンテンションベース送信のために割当てられた識別信号等を特定する。

　コンテンションベースをサポートする端末装置は、上りリンク送信データが発生した場合、コンテンションベース送信領域内の任意の無線リソースで、自身に与えられた識別信号を用いて、該上りリンクデータを送信することができる（Ｓ２０４）。基地局装置は、該上りリンクデータに対するＡＣＫ／ＮＡＣＫを送信する（Ｓ２０５）。Ｓ２０４において、コンテンションベースをサポートする端末装置は、コンテンションベース送信領域内の任意の無線リソースで、上りリンク制御情報を送信しても良い。ここで、前記上りリンク制御情報を送信する無線リソースは、その内容に応じて、決定されるようにしても良い。

　例えば、ＡＣＫ／ＮＡＣＫは、下りリンクデータを受信後、４ｍｓで送信する（１サブフレーム期間が１ｍｓの場合、下りリンクデータを受信したサブフレームから４サブフレーム後にACK/NACKが送信される）。図６において、サブフレーム＃０の４サブフレーム前に下りリンクデータを受信した場合、サブフレーム＃０でＡＣＫ／ＮＡＣＫを含む上りリンク制御情報を送信する。この場合、ＡＣＫ／ＮＡＣＫを含む上りリンク制御情報は、サブフレーム＃０の上りリンク制御情報送信領域（右上がり斜線部）で、コンテンションベースで送信される。一方、サブフレーム＃０でＡＣＫ／ＮＡＣＫを含まない上りリンク制御情報を送信する場合、該上りリンク制御情報は、コンテンションベース送信領域（網掛け部）において、コンテンションベースで送信することができる。

　同様に、基地局装置は、送信する上りリンクデータが発生した場合、ＵＬ　Ｇｒａｎｔに依らず、コンテンションベース送信領域内で、該上りリンクデータを送信する（Ｓ２０６、Ｓ２０７）。ここで、前記コンテンションベースのための制御情報にコンテンションベース送信可能な周期が設定されている場合、端末装置は、その周期に基づいて、上りリンクデータを送信する。

　図１０は、本実施形態における基地局装置１０の構成を示す概略ブロック図である。基地局装置１０は、上位層処理部（上位層処理ステップ）１０１、制御部（制御ステップ）１０２、送信部（送信ステップ）１０３、受信部（受信ステップ）１０４、送信アンテナ１０５、受信アンテナ１０６を含んで構成される。送信部１０３は、上位層処理部１０１から入力される論理チャネルに応じて、端末装置２０、３０への送信信号（下りリンクチャネル）を生成する。送信部１０３は、符号化部（符号化ステップ）１０３１、変調部（変調ステップ）１０３２、下りリンク参照信号生成部（下りリンク参照信号生成ステップ）１０３３、多重部（多重ステップ）１０３４、および無線送信部（無線送信ステップ）１０３５を含んで構成される。受信部１０４は、無線受信部（無線受信ステップ）１０４１、多重分離部（多重分離ステップ）１０４２、信号検出部（信号検出ステップ）１０４３、伝搬路推定部（伝搬路推定ステップ）１０４４および識別部（識別ステップ）１０４５を含んで構成される。

　上位層処理部１０１は、媒体アクセス制御（Medium Access Control: MAC）層、パケットデータ統合プロトコル（Packet Data Convergence Protocol: PDCP）層、無線リンク制御（Radio Link Control: RLC）層、無線リソース制御（Radio Resource Control: RRC）層などの物理層より上位層の処理を行なう。上位層処理部１０１は、送信部１０３および受信部１０４の制御を行なうために必要な情報を生成し、制御部１０２に出力する。上位層処理部１０１は、上りリンクデータ（例えば、DL-SCH）、報知情報（例えば、BCH）を送信部１０３に出力する。

　上位層処理部１０１は、端末装置の機能（UE capability）等、端末装置に関する情報を端末装置２０、３０（受信部１０４を介して）から受信する。言い換えると、端末装置は、自身の機能を基地局装置に上位層の信号で送信する。端末装置に関する情報は、その端末装置が所定の機能をサポートするかどうかを示す情報、または、その端末装置が所定の機能に対する導入およびテストの完了を示す情報を含む。所定の機能をサポートするかどうかは、所定の機能に対する導入およびテストを完了しているかどうかを含む。

　例えば、端末装置が所定の機能をサポートする場合、その端末装置はその所定の機能をサポートするかどうかを示す情報（パラメータ）を送信する。端末装置が所定の機能をサポートしない場合、その端末装置はその所定の機能をサポートするかどうかを示す情報（パラメータ）を送信しないようにして良い。すなわち、その所定の機能をサポートするかどうかは、その所定の機能をサポートするかどうかを示す情報（パラメータ）を送信するかどうかによって通知される。なお、所定の機能をサポートするかどうかを示す情報（パラメータ）は、１または０の１ビットを用いて通知しても良い。

　前記端末装置に関する情報は、コンテンションベース送信をサポートすることを示す情報やキャリアアグリゲーションをサポートすることを示す情報（アグリゲーション可能なコンポーネントキャリア数を示す情報を含めても良い）が含まれる。コンテンションベース送信に対応する機能が複数ある場合、端末装置は、機能毎にサポートするかどうかを示す情報を送信することができる。コンテンションベース送信に対応する機能は、アンテナポート、スクランブリングアイデンティティおよびレイヤ数を示す複数のテーブルに対応している能力、所定数のアンテナポート数に対応している能力、キャリアアグリゲーションのコンポーネントキャリア数やリソースブロック数に対応している能力、所定の送信モードに対応している能力の一部または全部である。送信モードは、アンテナポート数、送信ダイバーシチ、レイヤ数等により定められる。所定の送信モードに対応している能力とは、例えば、ＦＤＤフォーマットにおけるコンテンションベース送信に対応可能であることやＴＤＤフォーマットにおけるコンテンションベース送信に対応可能であること、などを含めることができる。例えば、ＦＤＤ／ＴＤＤフォーマットが複数ある場合、端末装置は、端末装置に関する情報として、いずれのＦＤＤ／ＴＤＤフォーマットをサポートしているかを示す情報を送信することもできる。

　上位層処理部１０１は、下りリンクのＰＤＳＣＨに配置される下りリンクデータ（トランスポートブロック）、システムインフォメーション、ＲＲＣメッセージ、ＭＡＣ　ＣＥなどを生成、または上位ノードから取得する。上位層処理部１０１は、下りリンクデータを送信部１０３に出力する。上位層処理部１０１は、端末装置２０、３０の各種設定情報の管理をする。上位層処理部１０１は、コンテンションベース送信をサポートしている端末装置に対して、各端末装置が送信することを許容するコンテンションベース送信領域割当て、各端末装置への識別信号の割当てを決定する。コンテンションベース送信領域割当て、各端末装置への識別信号の割当てに関する情報は、各種設定情報に含めることができる。なお、無線リソース制御の機能の一部は、ＭＡＣレイヤや物理レイヤで行なわれても良い。

　上位層処理部１０１は、各端末装置のためのセル無線ネットワーク一時的識別子（C-RNTI: Cell Radio Network Temporary Identifier）を設定する。セル無線ネットワーク一時的識別子には、コンテンションベース固有の識別子が含まれる。Ｃ－ＲＮＴＩは、ノンコンテンションベース送信における下りリンク制御チャネル、下りリンクデータチャネルの暗号化（スクランブリング）に用いられる。Ｃ－ＲＮＴＩは、コンテンションベース送信における識別信号、上りリンクデータチャネル、上りリンク制御チャネルの暗号化（スクランブリング）に用いることができる。コンテンションベース固有の識別子は、端末装置の識別に用いることができる。

　前記各種設定情報は、コンテンションベース送信に関する設定情報が含まれる。コンテンションベース送信に関する情報は、前記コンテンションベース送信領域割当て、各端末装置への識別信号の割当てに関する情報を含めることができる。コンテンションベース送信に関する設定情報は、コンテンションベース送信領域の設定、コンテンションベース固有識別子の設定、コンテンションベースのセットアップ、リリースを示すパラメータを含めることができる。コンテンションベース送信に関する情報は、コンテンションベース送信における周期（送信間隔）を示すパラメータを含めても良い。コンテンションベース送信に関する情報は、コンテンションベース送信サブフレームを示す情報を含めても良い。コンテンションベース送信に関する情報は、コンテンションベース送信設定変更を示す情報（コンテンションベース送信禁止の通知）を含めても良い。

　上位層処理部１０１は、基地局装置１０がコンテンションベース送信をサポートしていることを示す情報、コンテンションベース送信に関する設定情報（コンテンションベース送信設定アシスト情報とも呼ばれる）などの各種設定情報を、送信部１０３を介して、端末装置に送信する。コンテンションベース送信に関する設定情報は、個別的な無線リソース設定パラメータ内（例えば、LTE-AにおけるRadioResourceConfigDedicated）に含めることができる。コンテンションベース送信に関する情報は、セル固有の無線リソース設定パラメータ内に含めることもできる。コンテンションベース送信に関する情報は、コンテンションベース送信固有の無線リソースパラメータとして定義されても良い。

　上位層処理部１０１は、ノンコンテンションベース送信において、コンテンションベース送信サブフレームを考慮して、各端末装置に送信する物理チャネル（PDSCHおよびPUSCH）を割り当てる周波数および時間リソース（サブキャリアおよびサブフレーム）を決定する。上位層処理部１０１は、物理チャネル（PDSCHおよびPUSCH）の符号化率および変調方式（あるいはMCS）および送信電力などを決定する。上位層処理部１０１は、スケジューリング結果に基づき、ノンコンテンションベースのための物理チャネル（PDSCHおよびPUSCH）のスケジューリングに用いられる情報を生成する。上位層処理部１０１は、生成した情報を制御部１０２に出力する。上位層処理部１０１は、前記コンテンションベース送信に関する設定情報の一部または全部を制御部１０２に出力する。

　制御部１０２は、上位層処理部１０１から入力された各種設定情報に基づいて、送信部１０３および受信部１０４の制御を行なう制御信号を生成する。制御部１０２は、上位層処理部１０１から入力された情報に基づいて、下りリンク制御情報（DCI）を生成し、送信部１０３に出力する。下りリンク制御情報は、ＰＤＳＣＨ／ＰＵＳＣＨのリソース割当てフィールド、ＨＡＲＱプロセス番号フィールド、新規データ指標（NDI: New Date Indicator）フィールドを含む。制御部１０２は、下りリンク制御信号に、コンテンションベース送信のための設定情報の一部を含めることができる。

　生成されたＤＣＩフォーマットのデータ系列に対してＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）が生成される。前記ＣＲＣに対してＣ－ＲＮＴＩ（Cell-Radio Network Temporary Identifier）による暗号化（スクランブリング）が行なわれる。前記Ｃ－ＲＮＴＩは、コンテンションベース固有の識別子を用いることができる。前記コンテンションベース固有の識別子は、端末装置に対して、コンテンションベース領域で上りリンクデータ／上りリンク制御データを送信可能であることを示すために用いても良い。暗号化が行なわれたＣＲＣがＤＣＩフォーマットに付加される。ＤＣＩフォーマットとして生成された信号はＰＤＣＣＨに配置される。

　送信部１０３は、制御部１０２から入力された制御信号に従って、下りリンク参照信号を生成する。送信部１０３は、各端末装置のために、上位層処理部１０１から入力された報知情報、下りリンク制御情報および下りリンクデータを符号化および変調し、ＰＨＩＣＨ、ＰＤＣＣＨ、ＥＰＤＣＣＨ、ＰＤＳＣＨ、ＰＢＣＨを生成する。送信部１０３は、ＰＨＩＣＨ、ＰＤＣＣＨ、ＥＰＤＣＣＨ、ＰＤＳＣＨ、ＰＢＣＨおよび下りリンク参照信号を多重して、送信アンテナ１０５を介して端末装置に送信する。

　符号化部１０３１は、上位層処理部１０１から入力された下りリンク制御情報および下りリンクデータ等を、予め定められた／上位層処理部１０１が決定した符号化方式を用いて、ブロック符号化、畳み込み符号化、ターボ符号化などの符号化を行なう。変調部１０３２は、符号化部１０３１から入力された符号化ビットをＢＰＳＫ（Binary Phase Shift Keying）、ＱＰＳＫ（quadrature Phase Shift Keying）、１６ＱＡＭ（quadrature amplitude modulation）、６４ＱＡＭ、２５６ＱＡＭ等の予め定められた／上位層処理部１０１が決定した変調方式で変調する。

　下りリンク参照信号生成部１０３３は、端末装置が既知の系列を下りリンク参照信号として生成する。前記既知の系列は、基地局装置１０を識別するための物理セル識別子（PCI、セルID）などを基に予め定められた規則で求まる。

　多重部１０３４は、変調された各チャネルの変調シンボルと生成された下りリンク参照信号と下りリンク制御情報とを多重する。つまり、多重部１０３４は、変調された各チャネルの変調シンボルと生成された下りリンク参照信号と下りリンク制御情報とをリソースエレメントに配置する。

　無線送信部１０３５は、多重された変調シンボルなどを逆高速フーリエ変換（Inverse Fast Fourier Transform: IFFT）してＯＦＤＭシンボルを生成する。無線送信部１０３５は、前記ＯＦＤＭシンボルにサイクリックプレフィックス（cyclic prefix: CP）を付加してベースバンドのディジタル信号を生成する。さらに、無線送信部１０３５は、前記ディジタル信号をアナログ信号に変換し、フィルタリングにより余分な周波数成分を除去し、搬送周波数にアップコンバートし、電力増幅し、送信アンテナ１０５に出力して送信する。

　受信部１０４は、制御部１０２から入力された制御信号に従って、受信アンテナ１０６を介して端末装置２０、３０から受信した受信信号を検出（分離、復調、復号）し、復号した情報を上位層処理部１０１に出力する。

　無線受信部１０４１は、受信アンテナ１０６を介して受信された上りリンクの信号を、ダウンコンバートによりベースバンド信号に変換し、不要な周波数成分を除去し、信号レベルが適切に維持されるように増幅レベルを制御し、受信された信号の同相成分および直交成分に基づいて、直交復調し、直交復調されたアナログ信号をディジタル信号に変換する。無線受信部１０４１は、変換したディジタル信号からＣＰに相当する部分を除去する。無線受信部１０４１は、ＣＰを除去した信号に対して高速フーリエ変換（Fast Fourier Transform: FFT）を行ない、周波数領域の信号を抽出する。前記周波数領域の信号は、多重分離部１０４２に出力される。さらに、無線受信部１０４１は、コンテンションベース送信領域において、ＣＰを除去した信号を識別部１０４５に出力する。

　識別部１０４５は、コンテンションベース送信領域において、識別信号を抽出する。識別部１０４５は、前記識別信号を用いて、コンテンションベースで上りリンクデータを送信した端末装置を識別する。識別部１０４５は、その送信端末装置の情報を伝搬路推定部１０４４と多重分離部１０４２に出力する。例えば、送信端末装置の識別は、基地局装置１０が保持する識別信号と前記抽出した識別信号との相関処理を用いて、ブラインド検出を行なう。

　多重分離部１０４２は、上りリンク無線フレームフォーマットに基づいて、無線受信部１０４１から入力された信号を上りリンクデータチャネルおよび上りリンク制御チャネルなどの信号に分離する。多重分離部１０４２は、コンテンションベース送信領域において、前記識別部１０４５で識別された送信端末装置の情報を用いて、周波数領域信号を上りリンクデータチャネル、上りリンク制御チャネル、参照信号に分離する。前記分離された参照信号は、伝搬路推定部１０４４に入力される。前記分離された上りリンクデータチャネルおよび上りリンク制御チャネルは、信号検出部１０４３に出力する。なお、ノンコンテンションベース送信領域において、多重分離部１０４２は、予め基地局装置１０が上位層処理部１０１で決定し、各端末装置２０、３０に通知した上りリンクグラントに含まれる無線リソースの割り当て情報に基づいて、信号分離を行なう。

　伝搬路推定部１０４４には、データ信号と時間多重されて送信された参照信号（例えば、DMRS）と識別された送信端末装置の情報が入力される。伝搬路推定部１０４４は、参照信号を用いて、周波数応答を推定し、復調用に推定した周波数応答を信号検出部１０４３に出力する。また、伝搬路推定部１０４４は、ＳＲＳ（Sounding Reference Signal）が入力された場合、コンテンションベースにおけるアップリンクスケジューリングで使用する周波数応答を推定する。

　図１１は、本実施形態に係る信号検出部の一例を示す図である。信号検出部１０４３は、キャンセル部１５０１、等化部１５０２、ＩＤＦＴ部１５０３－１～１５０３－ｕ、復調部１５０４－１～１５０４－ｕ、復号部１５０５－１～１５０５－ｕ、レプリカ生成部１５０６から構成される。ｕは、同一時間および同一周波数において非直交多重／直交多重されている端末装置数である。信号検出部１０４３は、多重分離部１０４２より抽出された端末装置毎の信号がキャンセル部１５０１に入力される。キャンセル部１５０１は、レプリカ生成部１５０６から入力されたソフトレプリカを用いて、各受信信号に対してキャンセル処理を行なう。等化部１５０２は、伝搬路推定部１０４４より入力された周波数応答よりＭＭＳＥ規範に基づく等化重みを生成する。等化部１５０２は、該等化重みをソフトキャンセル後の信号（キャンセル部１５０１からの入力信号）に乗算する。等化部１５０２は、等化後の端末装置毎の信号をＩＤＦＴ部１５０３－１～１５０３－ｕに出力する。ＩＤＦＴ部１５０３－１～１５０３－ｕは、周波数領域の等化後の受信信号を時間領域信号に変換する。なお、端末装置が送信処理におけるＤＦＴの前または後において、巡回遅延や位相回転、インターリーブを施している場合、周波数領域等化後の受信信号または時間領域信号は、巡回遅延や位相回転、インターリーブを元に戻す処理が施される。復調部１５０４－１～１５０４－ｕには、図示していないが予め通知されている、または予め決められている変調方式の情報が入力される。復調部１５０４－１～１５０４－ｕは、前記変調方式の情報に基づき、時間領域信号に対して復調処理を施し、ビット系列のＬＬＲ（Log Likelihood Ratio）を出力する。

　復号部１５０５－１～１５０５－ｕには、図示していないが予め通知されているもしくは予め決められている符号化率の情報が入力される。復号部１５０５－１～１５０５－ｕは、前記復調部から出力されたＬＬＲの系列に対して復号処理を行なう。逐次干渉キャンセラ（SIC: Successive Interference Canceller）やターボ等化等のキャンセル処理を行なうために、復号部１５０５－１～１５０５－ｕは、復号部出力の外部ＬＬＲもしくは事後ＬＬＲをレプリカ生成部１５０６に出力する。外部ＬＬＲと事後ＬＬＲの違いは、それぞれ復号後のＬＬＲから復号部１５０５－１～１５０５－ｕに入力される事前ＬＬＲを減算するか、否かである。なお、端末装置が、送信処理において、誤り訂正符号化後の符号化ビット列にパンクチャリング（間引き）やインターリーブ、スクランブルが施している場合、信号検出部１０４３は復号部１５０５－１～１５０５－ｕに入力するＬＬＲの系列に対してデパンクチャリング（間引きされたビットのＬＬＲに０を挿入）、デインターリーブ（並び換えを元に戻す）、デスクランブルを施す。

　レプリカ生成部１５０６は、各復号部から入力されたＬＬＲ系列を、各端末装置がデータ伝送に施した変調方式に応じてシンボルレプリカを生成する。さらに、レプリカ生成部１５０６は、前記シンボルレプリカをＤＦＴで周波数領域の信号に変換し、各端末装置が使用したリソースに信号を割り当て、伝搬路推定部１０４４から入力された周波数応答を乗算することでソフトレプリカを生成する。復号部１５０５－１～１５０５－ｕは、ＳＩＣやターボ等化の繰り返し回数が所定の回数に達した場合、復号後のＬＬＲ系列を硬判定し、上位層処理部１０１に入力する。復号部１５０５－１～１５０５－ｕは、上位層処理部１０１は、巡回冗長検査（CRC: Cyclic Redundancy Check）より誤りビットの有無を判別する。送信部１０３は、前記誤りビットの有無の情報を（アップリンク伝送におけるACK/NACK）、ＰＨＩＣＨ／ＰＤＣＣＨ／ＥＰＤＣＣＨで送信する。なお、図１１では、ターボ等化処理を用いた信号検出を説明したが、最尤検出、ＥＭＭＳＥ－ＩＲＣなどを用いることもできる。

　図１２は、本実施形態における端末装置２０、３０の構成を示す概略ブロック図である。端末装置２０、３０は、上位層処理部（上位層処理ステップ）２０１、制御部（制御ステップ）２０２、送信部（送信ステップ）２０３、受信部（受信ステップ）２０４、送信アンテナ２０５および受信アンテナ２０６を含んで構成される。送信部２０３は、符号化部（符号化ステップ）２０３１、変調部（変調ステップ）２０３２、上りリンク参照信号生成部（上りリンク参照信号生成ステップ）２０３３、多重部（多重ステップ）２０３４、無線送信部（無線送信ステップ）２０３５を含んで構成される。受信部２０４は、無線受信部（無線受信ステップ）２０４１、多重分離部（多重分離ステップ）２０４２、復調部（復調ステップ）２０４３、復号部（復号ステップ）２０４４を含んで構成される。

　上位層処理部２０１は、媒体アクセス制御（Medium Access Control: MAC）層、パケットデータ統合プロトコル（Packet Data Convergence Protocol: PDCP）層、無線リンク制御（Radio Link Control: RLC）層、無線リソース制御（Radio Resource Control: RRC）層の処理を行なう。上位層処理部２０１は、自端末装置がサポートしている端末装置の機能を示す情報（UE Capability）を、送信部２０３に出力する。例えば、自端末装置がサポートしている端末装置の機能を示す情報は、コンテンションベース送信をサポートすることを示す情報、キャリアアグリゲーションをサポートすることを示す情報などを含む。上位層処理部２０１は、コンテンションベース送信に対応する機能が複数ある場合、機能毎にサポートするかどうかを示す情報を送信することができる。例えば、上位層処理部２０１は、前記自端末装置がサポートしている端末装置の機能を示す情報をＲＲＣ層でシグナリングする。

　上位層処理部２０１は、自端末装置の各種設定情報の管理をする。前記各種設定情報の一部は、制御部２０２に入力される。各種設定情報の一部は、受信部２０４を介して基地局装置１０から受信される。前記各種設定情報は、上りリンク無線フレームフォーマットを示す情報を含む。前記各種設定情報は、基地局装置１０から受信したコンテンションベース送信に関する設定情報を含む。コンテンションベース送信に関する情報には、前記コンテンションベース送信領域割当て、各端末装置への識別信号の割当てに関する情報、コンテンションベース固有識別子の設定、コンテンションベースのセットアップ、リリースを示すパラメータ、コンテンションベース送信における周期（送信間隔）を示すパラメータ、コンテンションベース送信サブフレームを示す情報、コンテンションベース送信設定変更を示す情報などが含まれる。上位層処理部２０１は、コンテンションベース送信に関する情報に基づいて、コンテンションベースで上りリンクデータ（トランスポートブロック）を送信する無線リソースを管理する。

　上位層処理部２０１は、ユーザの操作等によって生成された上りリンクデータを、送信部２０３に出力する。上位層処理部２０１は、ユーザの操作を介さず（例えば、センサにより取得されたデータ）に生成された上りリンクデータを、送信部２０３に出力することもできる。上位層処理部２０１は、基地局装置から送信されたＣＳＩフィードバックに関する設定情報を取得し、制御部２０２に出力する。上位層処理部２０１は、下りリンクデータに対するＡＣＫ／ＮＡＣＫ、ＳＲを制御部２０２に出力する。

　上位層処理部１０１は、受信部２０４を介して受信した下りリンク制御情報（DCI）を解釈し、スケジューリング情報を判定する。上位層処理部１０１は、下りリンク制御情報に含まれるコンテンションベース送信に関する情報を解釈することができる。上位層処理部１０１は、スケジューリング情報に基づき、受信部２０４、および送信部２０３の制御を行なうために制御情報を生成し、制御部２０２に出力する。

　制御部２０２は、上位層処理部２０１から入力された情報に基づいて、上りリンク制御情報（UCI）を生成し、送信部２０３に出力する。制御部２０２は、コンテンションベース送信に関する情報に基づいて、ＵＣＩをコンテンションベースで送信するように制御することができる。制御部２０２は、前記ＵＣＩフォーマットのデータ系列に対してＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）を生成することができる。前記ＣＲＣに対してＣ－ＲＮＴＩ（Cell-Radio Network Temporary Identifier）による暗号化（スクランブリング）が行なわれても良い。前記Ｃ－ＲＮＴＩは、コンテンションベース固有の識別子を用いることができる。制御部２０２は、前記ＣＲＣに対して、識別信号を用いて暗号化することもできる。暗号化が行なわれたＣＲＣがＵＣＩフォーマットに付加される。ＵＣＩフォーマットとして生成された信号は、上りリンク制御チャネル送信領域／コンテンションベース送信領域に配置される。

　受信部２０４は、受信アンテナ２０６を介して基地局装置１０から受信した受信信号を、分離、復調、復号し、復号した情報を上位層処理部２０１に出力する。無線受信部２０４１は、受信アンテナ２０６を介して受信した下りリンクの信号を、ダウンコンバートによりベースバンド信号に変換し、不要な周波数成分を除去し、信号レベルが適切に維持されるように増幅レベルを制御し、受信した信号の同相成分および直交成分に基づいて、直交復調し、直交復調されたアナログ信号をディジタル信号に変換する。無線受信部２０４１は、変換したディジタル信号からＣＰに相当する部分を除去し、ＣＰを除去した信号に対して高速フーリエ変換を行ない、周波数領域の信号を抽出する。

　多重分離部２０４２は、前記抽出した周波数領域の信号を下りリンクチャネル（PHICH、PDCCH、EPDCCH、PDSCH）および下りリンク参照信号に、それぞれ分離する。多重分離部２０４２は、下りリンク参照信号を用いたチャネル測定から得られたチャネル推定値に基づいて、ＰＨＩＣＨ、ＰＤＣＣＨ、ＰＤＳＣＨおよびＥＰＤＣＣＨのチャネルの補償を行なう。多重分離部は、各下りリンクチャネルを復調部２０４３に出力する。

　復調部２０４３は、各下りリンクチャネルの変調シンボルそれぞれに対して、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭ、２５６ＱＡＭ等の予め定められた、または下りリンクグラントで予め通知した変調方式を用いて受信信号の復調を行なう。

　復号部２０４４は、復調された各下りリンクチャネルの符号化ビットを、予め定められた符号化方式の、予め定められた、または下りリンクグラントで予め通知した符号化率で復号を行ない、復号した上りリンクデータと、上りリンク制御情報を上位層処理部２０１へ出力する。管リンクチャネルが再送信の場合は、復号部２０４４は、上位層処理部２０１から入力されるＨＡＲＱバッファに保持している符号化ビットと、復調された符号化ビットを用いて復号を行なう。

　送信部２０３は、制御部２０２から入力された制御信号に従って、上りリンク参照信号を生成する。送信部２０３は、上位層処理部２０１から入力された上りリンクデータ（トランスポートブロック）や上りリンク制御信号を符号化および変調して、ＰＵＣＣＨおよびＰＵＳＣＨを生成する。コンテンションベース送信されるＰＵＳＣＨ／ＰＵＣＣＨは、識別信号を用いて、暗号化（スクランブリング）される。コンテンションベース送信されるＰＵＳＣＨ／ＰＵＣＣＨは、Ｃ－ＲＮＴＩを用いて暗号化（スクランブリング）されても良い。送信部２０３は、ＰＵＣＣＨ、ＰＵＳＣＨおよび生成した上りリンク参照信号を多重し、送信アンテナ２０５を介して基地局装置１０に送信する。

　符号化部２０３１は、上位層処理部２０１から入力された上りリンク制御情報を畳み込み符号化、ブロック符号化等の符号化を行なう。符号化部２０３１は、上りリンクデータチャネルをターボ符号化等の符号化を行なう。

　変調部２０３２は、符号化部２０３１から入力された符号化ビットをＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭ等の下りリンク制御情報で通知された変調方式または、チャネル毎に予め定められた変調方式で変調する。

　上りリンク参照信号生成部２０３３は、基地局装置１０を識別するための物理セル識別子（physical cell identity: PCI、Cell IDなどと称される）、上りリンク参照信号を配置する帯域幅、上りリンクグラントで通知されたサイクリックシフト、ＤＭＲＳシーケンスの生成に対するパラメータの値などを基に、予め定められた規則（式）で求まる系列を生成する。前記上りリンク参照信号には、識別信号が乗算されても良い。

　識別信号生成部２０３６は、コンテンションベース送信に関する設定情報に基づいて、予め定められた規則（式）で求まる系列を生成する。例えば、識別信号のための系列は、Ｍ系列、Ｚａｄｏｆｆ　Ｃｈｕ系列、アダマール系列などの直交系列あるいは準直交系列（疑似直交系列）を用いることができる。

　多重部２０３４は、下りリンク制御情報（UL Grant）に含まれる無線リソースの割当等に基づいて、上りリンクデータチャネルの変調シンボルを並列に並び替えてから離散フーリエ変換（Discrete Fourier Transform: DFT）する。多重部２０３４は、上りリンク制御チャネルと上りリンクデータチャネルの信号と上りリンク参照信号を送信アンテナポート毎に多重する。つまり、多重部２０３４は、上りリンク制御チャネルと上りリンクデータチャネルの信号と上りリンク参照信号を送信アンテナポート毎にリソースエレメントに配置する。

　多重部２０３４は、コンテンションベース送信する上りリンクデータチャネル／上りリンク制御チャネル／識別信号を、自端末装置に割当てられたコンテンションベース送信可能領域のリソースエレメントに配置する。多重部２０３４は、前記識別信号と前記コンテンションベース送信する上りリンクデータチャネルと同一の周波数帯域のリソースエレメントに配置する。これにより、識別信号は、送信端末装置の識別および伝搬路推定に用いることができる。

　無線送信部２０３５は、多重された信号を逆高速フーリエ変換（Inverse Fast Fourier Transform: IFFT）して、ＳＣ－ＦＤＭＡ方式の変調を行ない、ＳＣ－ＦＤＭＡシンボルを生成する。

　無線送信部２０３５は、前記ＳＣ－ＦＤＭＡシンボルにＣＰを付加し、ベースバンドのディジタル信号を生成する。さらに、無線送信部２０３５は、前記ベースバンドのディジタル信号をアナログ信号に変換し、余分な周波数成分を除去し、アップコンバートにより搬送周波数に変換し、電力増幅し、送信アンテナ２０５を介して基地局装置１０に送信する。

　以上により、本実施形態に係る通信システムは、コンテンションベース送信領域とノンコンテンションベース送信領域を柔軟に制御することができる。また、該通信システムは、上りリンクデータチャネルおよび上りリンク制御チャネルをその内容に応じて、コンテンションベース／ノンコンテンションベースで送信する。このため、コンテンションベース送信する端末装置とノンコンテンションベース送信する端末装置が混在するセルにおいても、各端末装置が送信する上りリンクデータを所定の通信品質に維持することができる。

　（第２の実施形態）
　本実施形態に係る通信システムは、図１、図１０～図１２で説明した基地局装置１０および端末装置２０、３０で構成される。以下、第１の実施形態との相違点／追加点を主に説明する。

　図１３は、本実施形態に係る上りリンクの無線フレームフォーマットの例を示す図である。図１３において、白抜き部は、ノンコンテンションベースの上りリンクデータチャネル（例えば、PUSCH）が送信される領域（リソース）である。網掛け部は、コンテンションベースの上りリンクデータチャネルが送信される領域である。右上がり斜線部は、上りリンク制御チャネル（例えば、PUCCH）が送信される領域である。

　コンテンションベース上りリンクデータ送信領域（網掛け部）は、図３で示したサブフレームフォーマットを適用することができる。ＰＲＡＣＨ、参照信号（DMRS、SRS等）を配置するリソースは、サブフレームを構成する所定のシンボルに設定される。例えば、参照信号は４番目、１１番目のサブフレームのシステム帯域に亘って、配置される（図１３では、簡略化のため、省略する。以下、特別に示す場合を除き、同様に、参照信号等は省略する）。図１３の無線フレームは、実施形態１で示した無線フレーム同様に、リソースエレメントで構成される。

　図１３は、コンテンションベースで上りリンクデータが送信される領域とノンコンテンションベースで上りリンクデータが送信される領域が時間分割される例である。サブフレーム＃１、＃３、＃９は、コンテンションベース送信のために予約されたサブフレームである。本実施形態に係る無線フレームフォーマットは、コンテンションベース送信サブフレームにおいて、上りリンク制御チャネル送信領域（右上がり斜線部）を含まない。

　基地局装置１０は、コンテンションベース送信のみを許容する無線フレームフォーマット（図２（Ａ））、コンテンションベース送信サブフレームに上りリンク制御チャネル送信領域を含む無線フレームフォーマット（図２（Ｂ）、図４～図７）、ノンコンテンションベース送信サブフレームにのみ上りリンク制御チャネル送信領域を含む無線フレームフォーマット（図１３）を切替えることができる。基地局装置１０は、ＤＣＩフォーマット／ＲＲＣメッセージ／システムインフォメーション／報知チャネル／コンテンションベース送信設定用チャネルを用いて、コンテンションベース送信サブフレーム設定のための制御情報を送信することができる。

　本実施形態に係る基地局装置１０は、ノンコンテンションベース送信領域において、図８の上りリンクシーケンスを適用することができる。端末装置３０は、ＵＬ　Ｇｒａｎｔを受信すると（Ｓ１０６）、所定時間後に割当てられた無線リソース（リソースエレメント）で上りリンクデータを送信する。例えば、端末装置３０は、ＵＬ　Ｇｒａｎｔを受信したタイミングから、４サブフレーム後に上りリンクデータを送信する。

　ここで、基地局装置が、上りリンク無線フレームフォーマットとして、コンテンションベース送信領域を含むフォーマット図１３を設定したとする。端末装置３０が下りリンクにおいてサブフレーム＃９（コンテンションベース送信領域）から４サブフレーム前のタイミングで、ＵＬ　Ｇｒａｎｔを受信する場合、基地局装置１０は、コンテンションベース送信設定変更を通知する（Ｓ１０５）。コンテンションベース送信設定変更は、前記無線リソース割当てを含むサブフレームがコンテンションベース送信禁止であることを示す情報が含まれる。コンテンションベース送信設定変更は、ＤＣＩ／ＲＲＣメッセージ／システムインフォメーション／コンテンションベース送信設定用チャネル等を用いることができる。なお、基地局装置１０は、コンテンションベース送信設定変更を、コンテンションベース送信サブフレームのリリースを通知することで代替することもできる。

　基地局装置１０は、コンテンションベース送信サブフレームにおけるＵＬ　Ｇｒａｎｔを送信する場合、そのサブフレームがコンテンションベース送信禁止であることを示す情報を端末装置に送信する。基地局装置１０は、セルに接続する端末装置に該コンテンションベース送信禁止をブロードキャストすることができる。基地局装置１０は、対象となるコンテンションベース送信領域で送信許可を受けている端末装置に該コンテンションベース送信禁止を送信するようにしても良い。以上により、ノンコンテンションベース送信のために割当たられた無線リソースが、コンテンションベース送信領域と重複することを回避することができる。このため、コンテンションベース送信およびノンコンテンションベース送信が衝突することによる干渉を回避することができる。

　図１４は、本実施形態に係る上りリンク制御チャネル送信のシーケンス例を示す図である。上りリンク制御チャネル（PUCCH）は、複数の上りリンク制御情報（UCI）フォーマットを備える。ＡＣＫ／ＮＡＣＫを含むＵＣＩは、下りリンクデータチャネルを受信した後、所定時間後（例えば、下りリンクデータチャネル受信から４サブフレーム後）に発生する。例えば、端末装置３０が下りリンクにおいてサブフレーム＃９から４サブフレーム前のタイミングで、下りリンクデータチャネルを受信する場合、ＡＣＫ／ＮＡＣＫの送信タイミングは、サブフレーム＃９となる。ＳＲ、ＣＳＩを含むＵＣＩは、周期的に発生する。

　端末装置は、コンテンションベース送信サブフレームで送信するＵＣＩが発生すると（Ｓ３０１）、そのＵＣＩにＡＣＫ／ＮＡＣＫを含むかを判断する。ＵＣＩにＡＣＫ／ＮＡＣＫが含まない場合（Ｓ３０２のＹＥＳ）、端末装置は、該コンテンションベース送信サブフレームでそのＵＣＩを含むＰＵＣＣＨを送信する（Ｓ３０３）。一方、ＵＣＩにＡＣＫ／ＮＡＣＫを含む場合（Ｓ３０２のＮＯ）、端末装置は、次のノンコンテンションベース送信サブフレーム（例えば、図１３のサブフレーム＃０）でそのＵＣＩを含むＰＵＣＣＨを送信する（Ｓ３０４）。

　本実施形態に係る通信システムは、コンテンションベース送信サブフレームで上りリンク制御チャネルの送信が発生した場合、その上りリンク制御チャネルを送信するサブフレームを予め定義することもできる。例えば、コンテンションベース送信サブフレームで上りリンク制御チャネル送信が発生した場合、該コンテンションベース送信サブフレームのＮサブフレーム後（Ｎは自然数）のノンコンテンションベース送信サブフレームで送信するように定義される。

　本実施形態に係る通信システムでは、コンテンションベース送信サブフレームにおいて、上りリンク制御チャネル送信が発生した場合、その内容に応じて送信サブフレームが決められる。これにより、上りリンク制御情報の重要度／優先度に応じて、いずれの送信サブフレームで送信するかは、判断されることになる。この結果、コンテンションベース送信およびノンコンテンションベース送信が混在する場合であって、各送信チャネルは、所望の受信品質を維持することができる。なお、実施形態１および２で説明した通信システムは、セルラシステムの上りリンクおよび下りリンク伝送ともに適用可能である。この場合、下りリンク伝送は、データ送信における送受信装置が上りリンク伝送と逆になる。

　また、本実施形態に係る通信システムでは、アンライセンスバンドで通信するサブフレームでは、コンテンションベース送信はされない。つまり、基地局装置は、アンライセンスバンドで通信するセルでは、コンテンションベース送信するサブフレーム（リソース）は設定しない。言い換えると、端末装置は、アンライセンスバンドで通信する場合、コンテンションベース送信はせずに、ノンコンテンションベース送信で通信する。

　本発明に関わる装置で動作するプログラムは、本発明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。

　なお、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。

　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。

　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うる。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良い。汎用用途プロセッサは、マイクロプロセッサであっても良いし、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、ディジタル回路で構成されていても良いし、アナログ回路で構成されていても良い。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。

　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、例えば、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。

　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。

　本発明は、基地局装置、端末装置および通信方法に用いて好適である。

　なお、本国際出願は、２０１６年５月１２日に出願した日本国特許出願第２０１６－０９６１３２号に基づく優先権を主張するものであり、日本国特許出願第２０１６－０９６１３２号の全内容を本国際出願に援用する。

１０　基地局装置
２０－１～２０－ｎ、３０－１～３０－ｍ　端末装置
１０ａ　基地局装置１０が端末装置と接続可能な範囲
１０１　上位層処理部
１０２　制御部
１０３　送信部
１０４　受信部
１０５　送信アンテナ
１０６　受信アンテナ
１０３１　符号化部
１０３２　変調部
１０３３　下りリンク参照信号生成部
１０３４　多重部
１０３５　無線送信部
１０４１　無線受信部
１０４２　多重分離部
１０４３　信号検出部
１０４４　伝搬路推定部
１０４５　識別部
１５０１　キャンセル部
１５０２　等化部
１５０３－１～１５０３－ｕ　ＩＤＦＴ部
１５０４－１～１５０３－ｕ　復調部
１５０５－１～１５０３－ｕ　復号部
１５０６　レプリカ生成部
２０１　上位層処理部
２０２　制御部
２０３　送信部
２０４　受信部
２０５　送信アンテナ
２０６　受信アンテナ
２０３１　符号化部
２０３２　変調部
２０３３　上りリンク参照信号生成部
２０３４　多重部
２０３５　無線送信部
２０３６　識別信号生成部
２０４１　無線受信部
２０４２　多重分離部
２０４３　復調部
２０４４　復号部

Claims

　コンテンションベースアクセスおよびノンコンテンションベースアクセスをサポートする端末装置と通信する基地局装置であって、
　コンテンションベースアクセス領域とノンコンテンションベースアクセス領域の配置を示す設定をする上位層処理部と、
　前記コンテンションベースアクセス領域と前記ノンコンテンションベースアクセス領域の配置を示す無線フレームフォーマット設定情報を送信する送信部と、
　前記コンテンションベースアクセス領域と前記ノンコンテンションベースアクセス領域で構成される無線フレームフォーマットに基づき、上りリンクデータチャネルを受信する受信部と、を備え、
　ノンコンテンションベースで受信する上りリンクデータチャネルが前記コンテンションベースアクセス領域を含むサブフレームで発生する場合、前記送信部は、該上りリンクデータチャネルを受信するサブフレームがノンコンテンションベース送信を行なうサブフレームに変更することを示すコンテンションベース送信設定変更通知を送信すること、を特徴とする基地局装置。
　前記コンテンションベース送信設定変更通知は、該上りリンクデータチャネルを受信するサブフレームに対するコンテンションベースアクセス禁止通知であること、を特徴とする請求項１に記載の基地局装置。
　前記コンテンションベース送信設定変更通知は、前記基地局装置に接続する端末装置に対してブロードキャストされること、を特徴とする請求項１に記載の基地局装置。
　前記送信部は、下りリンク制御情報を用いて、前記コンテンションベース送信設定変更通知を送信すること、を特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の基地局装置。
　前記無線フレームフォーマットは、コンテンションベースアクセス領域とノンコンテンションベースアクセス領域が周波数分割多重されており、
　ノンコンテンションベースで送信する上りリンクデータチャネルが前記コンテンションベースアクセス領域の周波数帯域とノンコンテンションベースアクセス領域の周波数帯域に亘って発生する場合、該上りリンクデータチャネルを受信するサブフレームに対するコンテンションベース送信設定変更通知を送信すること、を特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の基地局装置。
　前記受信部は、上りリンク制御情報を含む上りリンク制御チャネルを受信し、
　前記上位層処理部は、前記上りリンク制御チャネルが、前記コンテンションベースアクセス領域を含むサブフレームで発生する場合、前記上りリンク制御情報の内容に応じて、該サブフレームで受信するか否か、を設定すること、を特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の基地局装置。
　前記上位層処理部は、前記上りリンク制御情報にＡＣＫ／ＮＡＣＫを含まない場合、前記上りリンク制御チャネルは前記コンテンションベースアクセス領域を含むサブフレームで受信するように設定すること、を特徴とする請求項６に記載の基地局装置。
　前記上位層処理部は、前記上りリンク制御情報にＡＣＫ／ＮＡＣＫに含む場合、前記上りリンク制御チャネルは前記コンテンションベースアクセス領域を含むサブフレームの次に配置されたノンコンテンションベースアクセス領域で受信するように設定すること、を特徴とする請求項６または請求項７に記載の基地局装置。
　コンテンションベースアクセスおよびノンコンテンションベースアクセスをサポートする端末装置と通信する基地局装置の通知方法であって、
　コンテンションベースアクセス領域とノンコンテンションベースアクセス領域の配置を示す設定をするステップと、
　前記コンテンションベースアクセス領域と前記ノンコンテンションベースアクセス領域の配置を示す無線フレームフォーマット設定情報を送信するステップと、
　前記コンテンションベースアクセス領域と前記ノンコンテンションベースアクセス領域で構成される無線フレームフォーマットに基づき、上りリンクデータチャネルを受信するステップと、を有し、
　ノンコンテンションベースで受信する上りリンクデータチャネルが前記コンテンションベースアクセス領域を含むサブフレームで発生する場合、前記送信部は、該上りリンクデータチャネルを受信するサブフレームがノンコンテンションベース送信を行なうサブフレームに変更することを示すコンテンションベース送信設定変更通知を送信すること、を特徴とする通信方法。
　コンテンションベースアクセスおよびノンコンテンションベースアクセスをサポートする基地局装置と通信する端末装置であって、
　コンテンションベースアクセス領域と前記ノンコンテンションベースアクセス領域の配置を示す無線フレームフォーマット設定情報を受信する受信部と、
　前記コンテンションベースアクセス領域と前記ノンコンテンションベースアクセス領域で構成される無線フレームフォーマットに基づき、上りリンクデータチャネルを送信する送信部と、を備え、
　コンテンションベース送信設定変更通知は、ノンコンテンションベース送信を行なうサブフレームに変更することを示し、
　前記受信部が、前記無線フレームフォーマットに含まれるコンテンションベースアクセス領域に対するコンテンションベース送信設定変更通知を受信した場合、前記コンテンションベース送信設定変更通知で示されたサブフレームがコンテンションベースアクセス領域か、ノンコンテンションベースアクセス領域に依らず、ノンコンテンションベースで上りリンクデータチャネルを送信すること、を特徴とする端末装置。
　コンテンションベースアクセスおよびノンコンテンションベースアクセスをサポートする基地局装置と通信する端末装置の通信方法であって、
　コンテンションベースアクセス領域と前記ノンコンテンションベースアクセス領域の配置を示す無線フレームフォーマット設定情報を受信するステップと、
　前記コンテンションベースアクセス領域と前記ノンコンテンションベースアクセス領域で構成される無線フレームフォーマットに基づき、上りリンクデータチャネルを送信するステップと、を有し、
　コンテンションベース送信設定変更通知は、ノンコンテンションベース送信を行なうサブフレームに変更することを示し、
　端末装置が前記無線フレームフォーマットに含まれるコンテンションベースアクセス領域に対するコンテンションベース送信設定変更通知を受信した場合、前記コンテンションベース送信設定変更通知で示されたサブフレームがコンテンションベースアクセス領域か、ノンコンテンションベースアクセス領域に依らず、ノンコンテンションベースで上りリンクデータチャネルを送信すること、を特徴とする通信方法。