JP2013239792A - ユーザ端末、無線通信方法及び無線通信システム - Google Patents

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Abstract

【課題】ＴＤＤでのＣＡにおいて、各セルで上りと下りのサブフレームとの間の比率を変える場合であっても、ＰＵＣＣＨリソースの効果的な割当てを行うこと。
【解決手段】第１セルと第２セルとのＣＡにより広帯域化される通信帯域において、無線基地局とＴＤＤにより通信するユーザ端末であって、第１セルの下り制御チャネルに割当てられた第１及び第２セル用の下り制御情報をそれぞれ受信する受信部と、各セルから送信される下りリンク信号に対する再送制御判定を行う再送制御判定部と、再送制御信号を第１セルのＰＵＣＣＨを用いて無線基地局にフィードバックする送信部と、再送制御信号をフィードバックするためのＰＵＣＣＨリソースを選択するリソース選択部とを有し、リソース選択部は、第１セルより第２セルにおけるＤＬサブフレームの比率が高い場合に、第１セルと第２セルにそれぞれ対応する再送制御信号を割当てるＰＵＣＣＨリソースを、異なる方法で決定する。
【選択図】図８

Description

本発明は、セルラーシステム等に適用可能なユーザ端末、無線通信方法及び無線通信システムに関する。
ＵＭＴＳ（Universal Mobile Telecommunications System）ネットワークにおいては、周波数利用効率の向上、データレートの向上を目的として、ＨＳＤＰＡ（High Speed Downlink Packet Access）やＨＳＵＰＡ（High Speed Uplink Packet Access）を採用することにより、Ｗ−ＣＤＭＡ（Wideband−Code Division Multiple Access）をベースとしたシステムの特徴を最大限に引き出すことが行われている。このＵＭＴＳネットワークについては、更なる高速データレート、低遅延などを目的としてＬＴＥ（Long Term Evolution）が検討されている（非特許文献１）。
第３世代のシステムは、概して５ＭＨｚの固定帯域を用いて、下り回線で最大２Ｍｂｐｓ程度の伝送レートを実現できる。一方、ＬＴＥのシステムでは、１．４ＭＨｚ〜２０ＭＨｚの可変帯域を用いて、下り回線で最大３００Ｍｂｐｓ及び上り回線で７５Ｍｂｐｓ程度の伝送レートを実現できる。また、ＵＭＴＳネットワークにおいては、更なる広帯域化及び高速化を目的として、ＬＴＥの後継のシステムも検討されている（例えば、ＬＴＥアドバンスト（ＬＴＥ−Ａ））。ＬＴＥ−Ａシステムのシステム帯域は、ＬＴＥシステムのシステム帯域を一単位とする少なくとも一つのコンポーネントキャリア（セル）を含む。このように複数のコンポーネントキャリア（ＣＣ：Component Carrier）を集めて広帯域化することをキャリアアグリゲーション（ＣＡ：Carrier Aggregation）という。
ＬＴＥ−Ａシステムの上りリンクにおいては、無線アクセス方式として、ＳＣ−ＦＤＭＡの適用が検討されている。このため、複数の下りＣＣからそれぞれ送信された下りリンク信号（ＰＤＳＣＨ信号）に対応する再送制御情報（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ等）を、上りシングルキャリア送信の特性を維持するために単一のＣＣ（例えば、Ｐ−Ｃｅｌｌ（Primary−Cell））から選択的に送信することが検討されている。この場合、ユーザ端末は、各ＣＣの下りリンク信号に対する複数の再送制御信号をフィードバックするために、ＰＵＣＣＨリソースの割当てを制御することが必要となる。Ｒｅｌ．１０ ＬＴＥにおいては、２ＣＣにおける再送制御信号に対するＰＵＣＣＨリソースの割当てとして、チャネルセレクション等の適用が検討されている（非特許文献２）。
ところで、無線通信において、上りリンクと下りリンクの複信形式として、上りリンクと下りリンクを周波数で分割する周波数分割複信（ＦＤＤ）と上りリンクと下りリンクを時間で分割する時間分割複信（ＴＤＤ）とがある。Ｒｅｌ．１０ ＬＴＥにおいて、ＴＤＤでキャリアアグリゲーションする場合、図１Ａに示すように、すべてのコンポーネントキャリアで上りリンクのサブフレームと下りリンクのサブフレーム（送信時間間隔：ＴＴＩ）との間の比率は同じである。一方で、Ｒｅｌ．１１ ＬＴＥにおいては、ヘテロジニアスネットワークなどの適用を考慮して、ＴＤＤでキャリアアグリゲーションする場合に、図１Ｂに示すように、各コンポーネントキャリアで上りリンクのサブフレームと下りリンクのサブフレームとの間の比率を変えることが検討されている。
また、キャリアアグリゲーションを適用する場合、図２に示すように、例えば、コンポーネントキャリアＣＣ２（Ｓ−Ｃｅｌｌ（Secondary−Ｃｅｌｌ））で送られる下り共有チャネルのための下り制御情報（ＤＣＩ２）を、別のコンポーネントキャリアＣＣ１（Ｐ−Ｃｅｌｌ（Primary−Ｃｅｌｌ））の下り制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）に多重して送信すること（クロスキャリアスケジューリング）が検討されている。このとき、下りリンク制御情報（ＤＣＩ２）がどちらのコンポーネントキャリア（ＣＣ１又はＣＣ２）に対する下り共有チャネルのための情報であるかを識別するために、キャリア識別子（ＣＩ）を付加したＤＣＩ構成が適用される。
3GPP, TR25.912 (V7.1.0), "Feasibility study for Evolved UTRA and UTRAN", Sept. 2006 3GPP, TR36.213 (V10.4.0), "Physical layer procedures", 2011-12
ＴＤＤでのキャリアアグリゲーションにおいて、各コンポーネントキャリアで上りサブフレームと下りサブフレームとの間の比率を変える場合、図１Ｂに示すようにＳ−Ｃｅｌｌの下りサブフレーム数がＰ−Ｃｅｌｌの下りサブフレーム数よりも多くなる場合が生じる。この場合にクロスキャリアスケジューリングを適用すると、Ｐ−Ｃｅｌｌの下りサブフレームが相対的に少ないために、Ｓ−Ｃｅｌｌにおいて、Ｐ−ＣｅｌｌのＰＤＣＣＨ（Physical Downlink Control Channel）によりスケジュールされないサブフレームが生じてしまう。
一方で、異なるサブフレーム間でクロスキャリアスケジューリングを適用すること（異なるＰ−ＣｅｌｌのＰＤＣＣＨにＳ−Ｃｅｌｌの下り制御情報を割当てる（クロスサブフレームスケジューリング）により、Ｓ−Ｃｅｌｌの全ての下りサブフレームを利用することが可能となる。この場合、Ｐ−ＣｅｌｌとＳ−Ｃｅｌｌ間で、Ｐ−Ｃｅｌｌの所定の上りサブフレームでフィードバックする下りサブフレームの数が異なる場合が生じる。例えば、Ｐ−Ｃｅｌｌからは３つの下りサブフレームに対応する再送制御信号をフィードバックし、Ｓ−Ｃｅｌｌからは４つの下りサブフレームに対応する再送制御信号をフィードバックする場合が想定される。
このような場合、ユーザ端末は、Ｐ−Ｃｅｌｌの下りリンク信号に対応する再送制御信号と、Ｓ−Ｃｅｌｌの下りリンク信号に対応する再送制御信号のフィードバックに用いるＰＵＣＣＨリソースが互いに重複しないようにリソースの選択を行う必要がある。
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、ＴＤＤでのＣＡにおいて、各ＣＣで上りサブフレームと下りサブフレームとの間の比率を変える場合であっても、フィードバック情報に対するＰＵＣＣＨリソースの効果的な割当てを行うことができるユーザ端末、無線通信方法及び無線通信システムを提供することを目的とする。
本発明のユーザ端末は、第１のセルと第２のセルとのキャリアアグリゲーションにより広帯域化される通信帯域において、無線基地局と時間分割複信により通信するユーザ端末であって、クロスキャリアスケジューリングにより、前記第１のセルの下り制御チャネルに割当てられた第１のセル及び第２のセル用の下り制御情報をそれぞれ受信する受信部と、各セルから送信される下りリンク信号に対する再送制御判定を行う再送制御判定部と、再送制御信号を第１のセルの上りリンク制御チャネルを用いて前記無線基地局にフィードバックする送信部と、前記再送制御信号をフィードバックするための上りリンク制御チャネルのリソースを選択するリソース選択部と、を有し、前記リソース選択部は、第１のセルより第２のセルにおける下りリンクサブフレームの比率が高い場合に、前記第１のセルの下りリンク信号に対応する再送制御信号を割当てる上りリンク制御チャネルのリソースと、前記第２のセルの下りリンク信号に対応する再送制御信号を割当てる上りリンク制御チャネルのリソースとを、それぞれ異なる方法で決定して分散させることを特徴とする。
本発明によれば、ＴＤＤでのＣＡにおいて、各ＣＣで上りサブフレームと下りサブフレームとの間の比率を変える場合であっても、フィードバック情報に対するＰＵＣＣＨリソースの効果的な割当てを行うことができる。
ＴＤＤにおけるキャリアアグリゲーションと各セルにおけるサブフレーム構成を説明するための図である。 クロスキャリアスケジューリングを説明するための図である。 ＴＤＤにおいて、複数のサブフレームの下りリンク信号に対応する再送制御信号をフィードバックする際のＰＵＣＣＨリソースの割当て方法を説明する図である。 ＴＤＤにおけるキャリアアグリゲーション時の再送制御信号（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）のＰＵＣＣＨリソース割当てを説明する図である。 ＴＤＤにおけるキャリアアグリゲーション時の各セルのサブフレーム構成の一例を説明するための図である。 ＴＤＤにおけるキャリアアグリゲーション時の各セルのサブフレーム構成と、クロスキャリアスケジューリングを説明するための図である。 ＴＤＤにおいて、複数のサブフレームの下りリンク信号に対応する再送制御信号をフィードバックする際に、異なる再送制御信号に割当てられるＰＵＣＣＨリソースが重複する場合を説明する図である。 本実施の形態に係るＰＵＣＣＨリソースの割当て方法の一例を説明する図である。 本実施の形態に係るＰＵＣＣＨリソースの割当て方法の他の例を説明する図である。 無線通信システムのシステム構成を説明するための図である。 ユーザ端末の全体構成を説明するための図である。 ユーザ端末のベースバンド処理部に対応した機能ブロック図である。 無線基地局の全体構成を説明するための図である。 無線基地局のベースバンド処理部に対応した機能ブロック図である。
まず、ＴＤＤにおいて、所定の上りサブフレームのＰＵＣＣＨを介して複数サブフレームの下りリンク信号（ＰＤＳＣＨ信号）に対応する再送制御信号（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）をフィードバックする際のＰＵＣＣＨリソースの割当て方法について、図３を参照して説明する。
図３Ａは、ＴＤＤ（ここでは、Configuration2（以下、「Ｃｏｎｆｉｇ．２」と記す））における無線フレーム構成（連続するサブフレーム構成）を示している。また、図３Ｂは、ＰＤＳＣＨが割当てられた複数のサブフレームからフィードバックする再送制御信号を、所定の上りサブフレームのＰＵＣＣＨリソースに割当てる際の模式図を示している。
図３Ａにおいては、左から５番目〜９番目における下りサブフレーム及び特別サブフレーム（以下、単に「下りサブフレーム」とも記す）の下りリンク信号に対応する再送制御信号を、左から１３番目のサブフレーム（ＵＬ）のＰＵＣＣＨに割当ててフィードバックする場合を示している。なお、左から７番目の特別サブフレーム（Special subframe）は、上りリンクと下りリンクの切り替えに必要なガード期間を有しており、当該ガード期間を介してＰＤＳＣＨやＰＵＳＣＨ等が割当てられる。
図３Ａに示すように、複数のサブフレームから再送制御信号をフィードバックする場合、下りリンク信号に対応する再送制御信号に対して割当てられるＰＵＣＣＨリソースは、下記の式（１）によって決定することができる。
Figure 2013239792
つまり、ここでは、ＵＬサブフレームを介して再送制御信号をフィードバックするサブフレーム数が４（Ｍ＝４）であるため、これらを構成するサブフレームの番号ｍは、ｍ＝０、１、２、３となる。図３Ａでは、ｍの番号は、下りサブフレームが特別サブフレームに優先して付されており、左から５番目のサブフレームはｍ＝０、６番目のサブフレームはｍ＝１、７番目のサブフレームはｍ＝３、９番目のサブフレームはｍ＝２となる。
図３Ａに示すように、左から５番目、６番目、７番目、９番目の各サブフレームの下りリンク信号に対応する再送制御信号に割当てられるＰＵＣＣＨリソースは、再送制御信号をフィードバックするサブフレームの番号ｍ、下り制御情報の割当て単位となる最初の制御チャネル要素（ＣＣＥ）番号ｎｃｃｅ、ＰＤＣＣＨのシンボル数に相当するｃ（ｃシンボルにおけるＣＣＥ数に相当するＮｃ）等に基づいて決定される。
このように、所定のＵＬサブフレームのＰＵＣＣＨを介して再送制御信号をフィードバックする場合、上記式（１）を用いて各再送制御信号を割当てるＰＵＣＣＨリソースを選択することにより、同一のＰＵＣＣＨリソースが異なる再送制御信号に割当てられること（ＰＵＣＣＨリソースの衝突）を抑制することができる。
ところで、Ｒｅｌ．１０以降では、上述したように、キャリアアグリゲーションの適用が検討されている。また、ＴＤＤにおいて２つのセルまでは、ＰＵＣＣＨフォーマット１ｂに基づくチャネルセレクションを適用することが検討されている。
例えば、図４は、２つのセル（Ｐ−ＣｅｌｌとＳ−Ｃｅｌｌ）において、４つのサブフレーム（Ｍ＝４）の下りリンク信号に対応する再送制御信号を所定のＵＬサブフレームのＰＵＣＣＨに割当ててフィードバックする場合を示している。Ｐ−Ｃｅｌｌ、Ｓ−Ｃｅｌｌがそれぞれ２コードワード伝送である場合には、空間バンドリング（Ｓｐａｔｉａｌ ｂｕｎｄｌｉｎｇ）により双方がＡＣＫの場合にＡＣＫとし、一方がＮＡＣＫ又はＭＩＳＳである場合にはＮＡＣＫ又はＭＩＳＳとする。そして、時間領域に束ねること（Ｔｉｍｅ−ｄｏｍａｉｎ ｂｕｎｄｌｉｎｇ）により、各セルの再送制御情報（ＡＣＫ／ＮＡＣＫパターン）を２ビットで表す。
また、ＰＵＣＣＨフォーマット１ｂを適用するチャネルセレクションで割当てられるＰＵＣＨのリソース（この場合、ｎPUCCH,0〜ｎPUCCH,3の４つ）は、上述したように式（１）に基づいて決定することができる。また、Ｐ−ＣｅｌｌとＳ−Ｃｅｌｌでクロスキャリアスケジューリングを行う場合、所定のＤＡＩインデックスに対応するサブフレームの情報に基づいて、ＰＵＣＣＨリソースを決定することができる。
また、上述したように、Ｒｅｌ．１１以降においては、各コンポーネントキャリアで上りリンクのサブフレームと下りリンクのサブフレームとの間の比率を変えることが検討されている。例えば、図５に示すように、Ｐ−ＣｅｌｌをＴＤＤのＣｏｎｆｉｇ．２とし、Ｓ−ＣｅｌｌをＴＤＤのＣｏｎｆｉｇ．１とする場合、Ｓ−Ｃｅｌｌの各サブフレームにおける再送制御信号は、Ｐ−ＣｅｌｌのＵＬサブフレームのＰＵＣＣＨリソースを用いてフィードバックされる。
この際、上記図２で示したように、Ｓ−Ｃｅｌｌで送信される下りリンク信号を復調するための下り制御情報を、Ｐ−ＣｅｌｌのＰＤＣＣＨに多重して送信すること（クロスキャリアスケジューリング）ができる。図５の場合には、Ｓ−Ｃｅｌｌの左から１番目、２番目、５番目、６番目、７番目、１０番目、１１番目のサブフレームに割当てられる下りリンク信号を復調する下り制御情報が、時間軸方向において同じＰ−ＣｅｌｌのサブフレームにおけるＰＤＣＣＨに割当てられる。
また、図６に示すように、Ｐ−ＣｅｌｌをＴＤＤのＣｏｎｆｉｇ．１とし、Ｓ−ＣｅｌｌをＴＤＤのＣｏｎｆｉｇ．２とする場合、１フレームにおいて、Ｓ−Ｃｅｌｌにおける下りサブフレーム数がＰ−Ｃｅｌｌにおける下りサブフレーム数よりも多くなる。そのため、時間軸方向において同じＰ−ＣｅｌｌのサブフレームのＰＤＣＣＨを用いてクロスキャリアスケジューリングを適用する場合には、Ｓ−Ｃｅｌｌの下りサブフレームをスケジューリングできない場合が生じる（図６Ａ参照）。図６Ａでは、Ｓ−Ｃｅｌｌの左から４番目、９番目の下りサブフレームを利用することができない。
一方で、時間軸方向において異なるＰ−Ｃｅｌｌの下りサブフレームのＰＤＣＣＨにＳ−Ｃｅｌｌ用の下り制御情報を割当ててクロスキャリアスケジューリングを行うこと（クロスサブフレームスケジューリング）が考えられる（図６Ｂ参照）。図６Ｂでは、Ｓ−Ｃｅｌｌの左から４番目、９番目のサブフレームに割当てられる下りリンク信号を復調する下り制御情報が、Ｐ−Ｃｅｌｌの左から１番目、６番目の下りサブフレームのＰＤＣＣＨにそれぞれ割当てられる。これにより、Ｓ−Ｃｅｌｌのみに存在する下りサブフレーム（対応するＰ−Ｃｅｌｌが上りサブフレーム）を利用することが可能となり、スループットを向上することができる。
しかし、本発明者等は、図６Ｂに示すように、時間軸方向に異なるＰ−ＣｅｌｌのＰＤＣＣＨにＳ−Ｃｅｌｌ用の下り制御情報を割当てる場合、再送制御信号をフィードバックするサブフレーム数ＭがＰ−ＣｅｌｌとＳ−Ｃｅｌｌ間で異なり、Ｐ−ＣｅｌｌとＳ−Ｃｅｌｌの再送制御信号を割当てるＰＵＣＣＨリソースが重複する問題があることを見出した。
図７は、Ｐ−ＣｅｌｌをＴＤＤのＣｏｎｆｉｇ．０とし、Ｓ−ＣｅｌｌをＴＤＤのＣｏｎｆｉｇ．１とした場合の無線フレーム構成（図７Ａ）と、複数のサブフレームの下りリンク信号に対応する再送制御信号をＰ−Ｃｅｌｌの所定の上りサブフレームにおけるＰＵＣＣＨリソースに割当てる場合の模式図（図７Ｂ）を示している。
図７は、Ｐ−Ｃｅｌｌの左から２番目のサブフレームの下りリンク信号に対応する再送制御信号を、Ｐ−Ｃｅｌｌの左から８番目の上りサブフレームのＰＵＣＣＨリソースに割当ててフィードバックする場合を示している。また、Ｓ−Ｃｅｌｌの左から１番目及び２番目のサブフレームの下りリンク信号に対応する再送制御信号を、Ｐ−Ｃｅｌｌの左から８番目の上りサブフレームのＰＵＣＣＨリソースに割当ててフィードバックする場合を示している。つまり、Ｓ−Ｃｅｌｌにおける再送制御情報のフィードバックのタイミングは、当該Ｓ−Ｃｅｌｌにおける上りリンクのサブフレームのタイミングで行っている。
つまり、Ｐ−Ｃｅｌｌにおいて再送制御信号をフィードバックするサブフレーム数は１つ（Ｍ＝１）であり、Ｓ−Ｃｅｌｌにおいて再送制御信号をフィードバックするサブフレーム数は２つ（Ｍ＝２）となる。この場合、Ｐ−Ｃｅｌｌの左から２番目のサブフレームはｍｐ＝０、Ｓ−Ｃｅｌｌの左から１番目のサブフレームはｍＳ＝０、２番目のサブフレームはｍＳ＝１となる。
また、図７では、クロスキャリアスケジューリングが適用されており、Ｓ−Ｃｅｌｌの左から１番目のサブフレーム用の下り制御情報が、Ｐ−Ｃｅｌｌの左から１番目のサブフレームのＰＤＣＣＨに割当てられている。また、Ｓ−Ｃｅｌｌの左から２番目のサブフレーム用の下り制御情報が、Ｐ−Ｃｅｌｌの左から２番目のサブフレームのＰＤＣＣＨに割当てられている。
この場合、上記式（１）を適用して、各サブフレームの下りリンク信号に対応する再送制御情報に割当てるＰＵＣＣＨリソースを決定する場合、Ｐ−Ｃｅｌｌの再送制御信号を割当てるＰＵＣＣＨリソースと、Ｓ−Ｃｅｌｌの再送制御信号を割当てるＰＵＣＣＨリソースが重複する（ＰＵＣＣＨリソースが衝突する）おそれがある。これは、Ｐ−ＣｅｌｌとＳ−Ｃｅｌｌでフィードバックするサブフレーム数が異なり、Ｐ−ＣｅｌｌとＳ−ＣｅｌｌでＮｃが異なること（ケース１）、サブフレーム番号が同じＰ−ＣｅｌｌとＳ−Ｃｅｌｌのサブフレームに割当てられる下り制御情報に同一のＣＣＥ番号が付されること（ケース２）によるものである。
つまり、ケース１では、時間軸方向に同じサブフレーム（左から２番目のサブフレーム）に割当てられるＰ−ＣｅｌｌとＳ−Ｃｅｌｌのサブフレーム番号ｍと、ＣＣＥ番号同士が異なるが、Ｐ−ＣｅｌｌとＳ−Ｃｅｌｌ間でＮｃが異なる。このため、Ｐ−Ｃｅｌｌの再送制御信号を割当てるＰＵＣＣＨリソースと、Ｓ−Ｃｅｌｌの再送制御信号を割当てるＰＵＣＣＨリソースが衝突する場合がある（図７Ｂ参照）。
また、ケース２では、時間軸方向で異なるＰ−ＣｅｌｌとＳ−Ｃｅｌｌのサブフレームにおけるｍが同一となると共に、互いに異なるＣＣＥ番号が付されているため、Ｐ−Ｃｅｌｌの再送制御信号を割当てるＰＵＣＣＨリソースと、Ｓ−Ｃｅｌｌの再送制御信号を割当てるＰＵＣＣＨリソースが衝突する場合がある（図７Ｂ参照）。
本発明者等は、第１のセルより第２のセルにおける下りリンクサブフレームの比率が高い場合に、Ｐ−ＣｅｌｌとＳ−Ｃｅｌｌの下りリンク信号に対応する再送制御信号に割当てるＰＵＣＣＨリソースを同じ方法（例えば、上記式（１））を用いることにより、Ｐ−ＣｅｌｌとＳ−Ｃｅｌｌ間で再送制御信号を割当てるＰＵＣＣＨリソースが重複することを見出した。
そこで、本発明者等は、第１のセルより第２のセルにおける下りリンクサブフレームの比率が高い場合に、Ｐ−Ｃｅｌｌの下りリンク信号に対応する再送制御信号を割当てるＰＵＣＣＨリソースと、Ｓ−Ｃｅｌｌの下りリンク信号に対応する再送制御信号を割当てるＰＵＣＣＨリソースとを、それぞれ異なる方法で決定することにより、Ｐ−ＣｅｌｌとＳ−Ｃｅｌｌ間で再送制御信号を割当てるＰＵＣＣＨリソースが分散し、互いに重複することを抑制できることを見出した。
具体的には、Ｓ−Ｃｅｌｌから再送制御信号をフィードバックするサブフレームの番号ｍをＰ−Ｃｅｌｌのサブフレーム番号を考慮して制御することにより、異なる再送制御信号を割当てるＰＵＣＣＨリソースが重複することを効果的に抑制できることを見出した。
また、Ｐ−Ｃｅｌｌの下りリンク信号に対応する再送制御信号を割当てるＰＵＣＣＨリソースと、Ｓ−Ｃｅｌｌの下りリンク信号に対応する再送制御信号を割当てるＰＵＣＣＨリソースを、それぞれ異なるリソース領域から選択できるように制御することを見出した。以下に、本実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
（第１の態様）
第１の態様では、Ｓ−Ｃｅｌｌから再送制御信号をフィードバックするサブフレームの番号ｍを制御する場合について説明する。図８に、Ｐ−ＣｅｌｌとＳ−Ｃｅｌｌのサブフレーム構成が異なる場合（Ｐ−ＣｅｌｌよりＳ−Ｃｅｌｌの下りサブフレームが多い場合）を示す。図８Ａは、ＴＤＤにおけるＰ−ＣｅｌｌとＳ−Ｃｅｌｌの無線フレーム構成を示し、図８Ｂは、Ｐ−ＣｅｌｌとＳ−Ｃｅｌｌの下りリンク信号に対応する再送制御信号を、Ｐ−Ｃｅｌｌの所定の上りサブフレームのＰＵＣＣＨに割当てる際の模式図を示している。
なお、図８では、一例として、Ｐ−ＣｅｌｌをＴＤＤのＣｏｎｆｉｇ．３とし、Ｓ−ＣｅｌｌをＴＤＤのＣｏｎｆｉｇ．４とした場合を示しているが、本実施の形態における無線フレーム構成はこれに限られない。Ｐ−ＣｅｌｌとＳ−Ｃｅｌｌのサブフレーム構成が異なる場合であれば様々な構成を組み合わせて適用することができる。
図８Ａでは、Ｐ−Ｃｅｌｌにおいて、左から２番目、６番目、７番目のサブフレーム（Ｓｕｂｆｒａｍｅ ｉｎｄｅｘ：１、５、６）の下りリンク信号に対応する再送制御信号を、Ｐ−Ｃｅｌｌの左から１３番目のサブフレームのＰＵＣＣＨリソースに割当ててフィードバックする場合を示している。また、Ｓ−Ｃｅｌｌにおいて、左から１番目、２番目、５番目、６番目のサブフレーム（Ｓｕｂｆｒａｍｅ ｉｎｄｅｘ：０、１、４、５）の下りリンク信号に対応する再送制御信号を、Ｐ−Ｃｅｌｌの左から１３番目のサブフレームのＰＵＣＣＨリソースに割当ててフィードバックする場合を示している。
図８Ａでは、Ｐ−Ｃｅｌｌにおいて再送制御信号をフィードバックするサブフレームの数は３つ（Ｍ＝３）であり、Ｓ−Ｃｅｌｌにおいて再送制御信号をフィードバックするサブフレームの数は４つ（Ｍ’＝４）となる。この場合、Ｐ−Ｃｅｌｌの左から２番目のサブフレームはｍｐ＝２、６番目のサブフレームはｍｐ＝０、７番目のサブフレームはｍｐ＝１となる。
また、Ｓ−Ｃｅｌｌについても、Ｐ−Ｃｅｌｌと同様の方法でサブフレーム番号ｍを付す場合、Ｓ−Ｃｅｌｌの左から１番目のサブフレームはｍＳ＝０、２番目のサブフレームはｍＳ＝３、５番目のサブフレームはｍＳ＝１、６番目のサブフレームはｍＳ＝２となる。なお、ここでは、下りサブフレームから優先してサブフレーム番号ｍを付けているがこれに限定されない。
また、図８では、Ｓ−Ｃｅｌｌで送信される下りリンク信号を復調するための下り制御情報を、Ｐ−ＣｅｌｌのＰＤＣＣＨに多重して送信している。図８の場合には、Ｓ−Ｃｅｌｌの左から１番目、２番目、６番目のサブフレームに割当てられる下りリンク信号を復調する下り制御情報は、時間軸方向において同じＰ−ＣｅｌｌのサブフレームにおけるＰＤＣＣＨに割当てられる。また、Ｓ−Ｃｅｌｌの左から５番目のサブフレームに割当てられる下りリンク信号を復調する下り制御情報は、Ｐ−Ｃｅｌｌの左から２番目のサブフレームにおけるＰＤＣＣＨに割当てることができる。
上記のようにナンバリングしたサブフレーム番号ｍ等に基づいて上記式（１）を適用する場合、上記図７に示すようにＰ−ＣｅｌｌとＳ−Ｃｅｌｌ間の再送制御信号を割当てるＰＵＣＣＨリソースが重複（衝突）するおそれがある。
そのため、第１の態様では、Ｐ−ＣｅｌｌとＳ−Ｃｅｌｌにおける下りリンク信号にそれぞれ対応する再送制御信号に割当てられるＰＵＣＣＨリソースが重複しないように、Ｐ−Ｃｅｌｌのサブフレーム番号ｍｐを考慮して、Ｓ−Ｃｅｌｌのサブフレーム番号ｍＳをナンバリングする。具体的に、ユーザ端末は、Ｓ−Ｃｅｌｌから再送制御信号をフィードバックする各サブフレームの番号ｍＳを以下の条件を満たすように制御（ナンバリング）する。
＜条件１＞
下りリンク信号（ＰＤＳＣＨ）がＰ−ＣｅｌｌとＳ−Ｃｅｌｌの両方に存在する場合には、Ｓ−Ｃｅｌｌのサブフレーム番号ｍＳをＰ−Ｃｅｌｌのサブフレーム番号ｍｐと同一にする。つまり、時間軸方向において、Ｐ−ＣｅｌｌとＳ−Ｃｅｌｌの双方から下りリンク信号を送信するサブフレームにおいて、Ｐ−Ｃｅｌｌのサブフレーム番号ｍｐと、Ｓ−Ｃｅｌｌのサブフレーム番号ｍＳが同一となる。
例えば、図８Ａでは、再送制御信号をフィードバックするＰ−ＣｅｌｌとＳ−Ｃｅｌｌのサブフレームのうち、Ｐ−ＣｅｌｌとＳ−Ｃｅｌｌの双方において下りリンク信号が送信されるサブフレームは、左から２番目、６番目のサブフレームとなる。そのため、左から２番目、６番目のサブフレームにおいて、Ｓ−Ｃｅｌｌのサブフレーム番号ｍＳをＰ−Ｃｅｌｌのサブフレーム番号ｍｐと同一となるようにナンバリングする。具体的には、Ｓ−Ｃｅｌｌの左から２番目のサブフレーム番号「ｍＳ＝３」を「ｍＳ＝２」へ変更し（ｍＳ＝３→２）、６番目のサブフレーム番号「ｍＳ＝２」を「ｍＳ＝０」へ変更する（ｍＳ＝２→０）。
このように、下りリンク信号がＰ−ＣｅｌｌとＳ−Ｃｅｌｌの両方に存在する場合に、Ｓ−Ｃｅｌｌのサブフレーム番号ｍＳをＰ−Ｃｅｌｌのサブフレーム番号ｍｐと同一にすることにより、異なるセル間のＰＵＣＣＨリソースの衝突を避けることができる。
＜条件２＞
Ｓ−Ｃｅｌｌのみに下りリンク信号（ＰＤＳＣＨ）が存在する場合（Ｐ−Ｃｅｌｌが上りリンクである場合）、当該Ｓ−Ｃｅｌｌのサブフレーム番号ｍＳを、Ｐ−Ｃｅｌｌのサブフレームに付された番号ｍｐと重複しない番号とする。つまり、Ｐ−Ｃｅｌｌのサブフレーム番号ｍｐに存在しない番号（ここでは３以上の整数）を若い番号（ここでは、３）からナンバリングすることができる。
例えば、図８Ａでは、再送制御信号をフィードバックするＰ−ＣｅｌｌとＳ−Ｃｅｌｌのサブフレームのうち、Ｓ−Ｃｅｌｌのみに存在する下りリンク信号を送信するサブフレームは、左から１番目、５番目のサブフレームとなる。そのため、左から１番目、５番目のサブフレームにおいて、Ｓ−Ｃｅｌｌのサブフレーム番号ｍＳをＰ−Ｃｅｌｌのサブフレーム番号ｍｐと重複しない番号に変更する。具体的には、Ｓ−Ｃｅｌｌの左から１番目のサブフレーム番号「ｍＳ＝０」を「ｍＳ＝３」へ変更し（ｍＳ＝０→３）、５番目のサブフレーム番号「ｍＳ＝１」を「ｍＳ＝４」へ変更する（ｍＳ＝１→４）。
このように、Ｓ−Ｃｅｌｌのみから下りリンク信号を送信するサブフレーム番号ｍＳにＰ−Ｃｅｌｌのサブフレーム番号ｍｐと重複しない番号をナンバリングすることにより、異なるセル間のＰＵＣＣＨリソースの衝突を避けることができる。
＜その他条件＞
その他の条件として、Ｓ−Ｃｅｌｌにおいて下りリンク信号を送信しないサブフレームが存在する場合（上りサブフレームである場合）には、サブフレーム番号ｍＳを付さずにスキップする。
また、ユーザ端末は、上述した条件に基づいて、Ｓ−Ｃｅｌｌのサブフレーム番号ｍＳを設定した後、Ｓ−Ｃｅｌｌの下りリンク信号に対応する再送制御信号を割当てるＰＵＣＣＨリソースを、下記式（２）を用いて決定することができる。
Figure 2013239792
以上のように、第１のセルより第２のセルにおける下りリンクサブフレームの比率が高い場合であっても、Ｓ−Ｃｅｌｌから再送制御信号をフィードバックするサブフレームの番号ｍをＰ−Ｃｅｌｌのサブフレーム番号を考慮して制御することにより、異なる再送制御信号を割当てるＰＵＣＣＨリソースが重複することを効果的に抑制できる。
（第２の態様）
第２の態様では、Ｐ−Ｃｅｌｌの下りリンク信号に対応する再送制御信号を割当てるＰＵＣＣＨリソースと、Ｓ−Ｃｅｌｌの下りリンク信号に対応する再送制御信号を割当てるＰＵＣＣＨリソースを、それぞれ異なるリソース領域から選択できるように制御する（図９参照）。
例えば、Ｐ−Ｃｅｌｌからの再送制御信号を割当てるＰＵＣＣＨリソースを、上記式（１）に示すリソース範囲から選択し、Ｓ−Ｃｅｌｌからの再送制御信号を割当てるＰＵＣＣＨリソースを、少なくとも下り制御信号の割当て単位となるＣＣＥの最大値より大きい値だけシフトさせたリソース範囲から選択する。
具体的には、ユーザ端末は、Ｓ−Ｃｅｌｌからの再送制御信号を割当てるＰＵＣＣＨリソースを、Ｐ−Ｃｅｌｌからの再送制御信号を割当てるＰＵＣＣＨリソースを選択する範囲から、少なくとも下り制御情報の割当て単位となる制御チャネル要素（ＣＣＥ）の最大値より大きくシフトさせた領域から選択する。
この場合、ユーザ端末は、Ｓ−Ｃｅｌｌの下りリンク信号に対応する再送制御信号を割当てるＰＵＣＣＨリソースを、下記式（３）を用いて決定することができる。
Figure 2013239792
このように、第１のセルより第２のセルにおける下りリンクサブフレームの比率が高い場合であっても、Ｐ−Ｃｅｌｌの下りリンク信号に対応する再送制御信号を割当てるＰＵＣＣＨリソースと、Ｓ−Ｃｅｌｌの下りリンク信号に対応する再送制御信号を割当てるＰＵＣＣＨリソースを、それぞれ異なるリソース領域から選択ことにより、Ｐ−ＣｅｌｌとＳ−Ｃｅｌｌ間で再送制御信号を割当てるＰＵＣＣＨリソースが重複することを効果的に抑制できる。
（無線通信システム）
以下に、本実施の形態に係る無線通信システムについて詳細に説明する。図１０は、本実施の形態に係る無線通信システムのシステム構成の説明図である。なお、図１０に示す無線通信システムは、例えば、ＬＴＥシステム或いは、ＳＵＰＥＲ ３Ｇが包含されるシステムである。この無線通信システムでは、ＬＴＥシステムのシステム帯域を一単位とする複数の基本周波数ブロックを一体としたキャリアアグリゲーションが用いられている。また、この無線通信システムは、ＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄと呼ばれても良く、４Ｇと呼ばれても良い。
図１０に示すように、無線通信システム１は、無線基地局２０と、この無線基地局２０と通信する複数のユーザ端末１０１，１０２，１０３とを含んで構成されている。この無線通信システム１は、無線基地局とユーザ端末との間で時間分割複信により無線通信し、キャリアアグリゲーションにより広帯域化を図る。また、無線通信システム１は、Ｐ−ｃｅｌｌにおける下りサブフレームがＳ−ｃｅｌｌにおける下りサブフレームよりも少ないコンフィギュレーションである場合であっても、Ｐ−ｃｅｌｌにおけるＳサブフレームで、Ｓ−ｃｅｌｌにおける犠牲サブフレームをスケジューリングする。
無線基地局２０は、上位局装置３０と接続され、この上位局装置３０は、コアネットワーク４０と接続される。また、無線基地局２０は、有線接続又は無線接続により相互に接続されている。ユーザ端末１０１，１０２，１０３は、セル５０において無線基地局２０と通信を行うことができる。なお、上位局装置３０には、例えば、アクセスゲートウェイ装置、無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）、モビリティマネジメントエンティティ（ＭＭＥ）などが含まれるが、これに限定されない。
ユーザ端末１０１，１０２，１０３は、ＬＴＥ端末及びＬＴＥ−Ａ端末を含む。また、説明の便宜上、無線基地局２０と無線通信するのはユーザ端末１０１，１０２，１０３であるものとして説明するが、より一般的にはユーザ端末も固定端末装置も含むユーザ装置（ＵＥ）でよい。
無線通信システム１においては、無線アクセス方式として、下りリンクについてはＯＦＤＭＡ（直交周波数分割多元接続）が、上りリンクについてはＳＣ−ＦＤＭＡ（シングルキャリア−周波数分割多元接続）が適用されるが、上りリンクの無線アクセス方式はこれに限定されない。ＯＦＤＭＡは、周波数帯域を複数の狭い周波数帯域（サブキャリア）に分割し、各サブキャリアにデータをマッピングして通信を行うマルチキャリア伝送方式である。ＳＣ−ＦＤＭＡは、システム帯域を端末毎に１つ又は連続したリソースブロックからなる帯域に分割し、複数の端末が互いに異なる帯域を用いることで、端末間の干渉を低減するシングルキャリア伝送方式である。
下りリンクの通信チャネルは、ユーザ端末１０１，１０２，１０３で共有される下りデータチャネルとしてのＰＤＳＣＨと、下りＬ１／Ｌ２制御チャネル（ＰＤＣＣＨ、ＰＣＦＩＣＨ、ＰＨＩＣＨ）とを有する。ＰＤＳＣＨにより、送信データ及び上位制御情報が伝送される。ＰＤＣＣＨにより、ＰＤＳＣＨおよびＰＵＳＣＨのスケジューリング情報等が伝送される。ＰＣＦＩＣＨ（Physical Control Format Indicator Channel）により、ＰＤＣＣＨに用いるＯＦＤＭシンボル数が伝送される。ＰＨＩＣＨ（Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel）により、ＰＵＳＣＨに対するＨＡＲＱ（再送制御信号）のＡＣＫ/ＮＡＣＫが伝送される。
上りリンクの通信チャネルは、各ユーザ端末で共有される上りデータチャネルとしてのＰＵＳＣＨ（Physical Uplink Shared Channel）と、上りリンクの制御チャネルであるＰＵＣＣＨ（Physical Uplink Control Channel）とを有する。このＰＵＳＣＨにより、送信データや上位制御情報が伝送される。また、ＰＵＣＣＨにより、下りリンクの受信品質情報（ＣＱＩ）、ＡＣＫ／ＮＡＣＫなどが伝送される。
次に、図１１を参照しながら、本実施の形態に係るユーザ端末の全体構成について説明する。ユーザ端末１０１，１０２，１０３は、同様な構成であるため、ユーザ端末１０として説明する。ＬＴＥ端末もＬＴＥ-Ａ端末もハードウエアの主要部構成は同じであるので、区別せずに説明する。ユーザ端末１０は、送受信アンテナ１０１と、アンプ部１０２と、送受信部（送信部／受信部）１０３と、ベースバンド信号処理部１０４と、アプリケーション部１０５とを備えている。
下りリンクのデータについては、送受信アンテナ１０１で受信された無線周波数信号がアンプ部１０２で増幅され、送受信部１０３で周波数変換されてベースバンド信号に変換される。このベースバンド信号は、ベースバンド信号処理部１０４でＦＦＴ処理や、誤り訂正復号、再送制御の受信処理等がなされる。この下りリンクのデータの内、下りリンクの送信データは、アプリケーション部１０５に転送される。アプリケーション部１０５は、物理レイヤやＭＡＣレイヤより上位のレイヤに関する処理等を行う。また、下りリンクのデータの内、報知情報も、アプリケーション部１０５に転送される。
一方、上りリンクの送信データは、アプリケーション部１０５からベースバンド信号処理部１０４に入力される。ベースバンド信号処理部１０４においては、マッピング処理、再送制御（ＨＡＲＱ）の送信処理や、チャネル符号化、ＤＦＴ（Discrete Fourier Transform）処理、ＩＦＦＴ処理を行う。送受信部１０３は、ベースバンド信号処理部１０４から出力されたベースバンド信号を無線周波数帯に変換する。その後、アンプ部１０２は、周波数変換された無線周波数信号を増幅して送受信アンテナ１０１より送信する。
図１２は、ユーザ端末１０が有するベースバンド信号処理部１０４の機能ブロック図であり、ＬＴＥ−ＡをサポートするＬＴＥ-Ａ端末の機能ブロックを示している。
無線基地局２０から受信データとして受信された下りリンク信号は、ＣＰ除去部４０１でＣＰが除去される。ＣＰが除去された下りリンク信号は、ＦＦＴ部４０２へ入力される。ＦＦＴ部４０２は、下りリンク信号を高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Fast Fourier Transform）して時間領域の信号から周波数領域の信号に変換し、デマッピング部４０３へ入力する。
デマッピング部４０３は、下りリンク信号をデマッピングし、下りリンク信号から複数の制御情報が多重された多重制御情報、ユーザデータ、上位制御信号を取り出す。なお、デマッピング部４０３によるデマッピング処理は、アプリケーション部１０５から入力される上位制御信号に基づいて行われる。デマッピング部４０３から出力された多重制御情報は、デインタリーブ部４０４でデインタリーブされる。
また、ベースバンド信号処理部１０４は、制御情報を復調する制御情報復調部４０５、下り共有データを復調するデータ復調部４０６及びチャネル推定部４０７を備えている。制御情報復調部４０５は、多重制御情報から下り共通制御チャネル用制御情報を復調する共通制御チャネル用制御情報復調部４０５ａと、多重制御情報から上り共有データチャネル用制御情報を復調する上り共有データチャネル用制御情報復調部４０５ｂと、多重制御情報から下り共有データチャネル用制御情報を復調する下り共有データチャネル用制御情報復調部４０５ｃとを備えている。データ復調部４０６は、ユーザデータ及び上位制御信号を復調する下り共有データ復調部４０６ａと、下り共通チャネルデータを復調する下り共通チャネルデータ復調部４０６ｂとを備えている。
共通制御チャネル用制御情報復調部４０５ａは、下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）の共通サーチスペースのブラインドデコーディング処理、復調処理、チャネル復号処理などによりユーザ共通の制御情報である共通制御チャネル用制御情報を取り出す。共通制御チャネル用制御情報は、下りリンクのチャネル品質情報（ＣＱＩ）を含んでおり、マッピング部４１５に入力され、無線基地局２０への送信データの一部としてマッピングされる。
上り共有データチャネル用制御情報復調部４０５ｂは、下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）のユーザ個別サーチスペースのブラインドデコーディング処理、復調処理、チャネル復号処理などにより上り共有データチャネル用制御情報（例えば、UL Grant）を取り出す。復調された上り共有データチャネル用制御情報は、マッピング部４１５に入力されて、上り共有データチャネル（ＰＵＳＣＨ）の制御に使用される。
下り共有データチャネル用制御情報復調部４０５ｃは、下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）のユーザ個別サーチスペースのブラインドデコーディング処理、復調処理、チャネル復号処理などによりユーザ固有の下り共有データチャネル用制御情報（例えば、DL assignment）を取り出す。復調された下り共有データチャネル用制御情報は、下り共有データ復調部４０６へ入力されて、下り共有データチャネル（ＰＤＳＣＨ）の制御に使用され、下り共有データ復調部４０６ａに入力される。
下り共有データ復調部４０６ａは、下り共有データチャネル用制御情報復調部４０５ｃから入力された下り共有データチャネル用制御情報に基づいて、ユーザデータや上位制御情報を取得する。上下り共通チャネルデータ復調部４０６ｂは、上り共有データチャネル用制御情報復調部４０５ｂから入力された上り共有データチャネル用制御情報に基づいて、下り共通チャネルデータを復調する。
チャネル推定部４０７は、ユーザ固有の参照信号（ＤＭ−ＲＳ）、またはセル固有の参照信号（ＣＲＳ）を用いてチャネル推定する。ＰＤＣＣＨを復調する場合には、セル固有の参照信号を用いてチャネル推定する。推定されたチャネル変動を、共通制御チャネル用制御情報復調部４０５ａ、上り共有データチャネル用制御情報復調部４０５ｂ、下り共有データチャネル用制御情報復調部４０５ｃ及び下り共有データ復調部４０６ａに出力する。これらの復調部においては、推定されたチャネル変動及び復調用の参照信号を用いて復調処理を行う。
ベースバンド信号処理部１０４は、送信処理系の機能ブロックとして、データ生成部４１１、チャネル符号化部４１２、変調部４１３、ＤＦＴ部４１４、マッピング部４１５、チャネル多重部４１６、ＩＦＦＴ部４１７、ＣＰ挿入部４１８を備えている。また、ベースバンド信号処理部１０４は、ＰＵＣＣＨ用の送信処理系の機能ブロックとして、再送制御判定部４２１、リソース選択部４２２、変調部４２３、巡回シフト部４２４、ブロック拡散部４２５、マッピング部４２６を備えている。
データ生成部４１１は、アプリケーション部１０５から入力されるビットデータから送信データを生成する。チャネル符号化部４１２は、送信データに対して誤り訂正等のチャネル符号化処理を施し、変調部４１３はチャネル符号化された送信データをＱＰＳＫ等で変調する。ＤＦＴ部４１４は、変調された送信データを離散フーリエ変換する。マッピング部４１５は、ＤＦＴ後のデータシンボルの各周波数成分を、無線基地局２０に指示されたサブキャリア位置へマッピングする。また、マッピング部４１５は、マッピングされた信号をチャネル多重部４１６に出力する。
再送制御判定部４２１は、各セルから送信される下りリンク信号に対する再送制御判定を行い、再送制御信号を出力する。無線基地局との通信に複数ＣＣが割り当てられている場合は、ＣＣ毎にＰＤＳＣＨ信号が誤りなく受信できたか否かを判定する。再送制御判定部４２１は、再送制御信号をリソース選択部４２２に出力する。なお、ここでは、再送制御信号をＰＵＣＣＨで送信する場合（送信時のサブフレームにおいて、ＰＵＳＣＨ信号がない場合）を示している。再送応答信号をＰＵＳＣＨに含めて送信する場合には、データ信号と多重される。
リソース選択部４２２は、再送制御信号をフィードバックするためのＰＵＣＣＨリソースを選択する。例えば、ユーザ端末がＰ−ＣｅｌｌとＳ−Ｃｅｌｌから下りリンク信号を受信した場合には、Ｐ−Ｃｅｌｌの下りリンク信号に対応する再送制御信号を割当てるＰＵＣＣＨリソースと、Ｓ−Ｃｅｌｌの下りリンク信号に対応する再送制御信号を割当てるＰＵＣＣＨリソースとをそれぞれ決定する。上記実施の形態で示したように、リソース選択部４２２は、Ｐ−ＣｅｌｌよりＳ−Ｃｅｌｌにおける下りリンクサブフレームの比率が高い場合に、Ｐ−Ｃｅｌｌからの再送制御信号を割当てるＰＵＣＣＨリソースと、Ｓ−Ｃｅｌｌからの再送制御信号を割当てるＰＵＣＣＨリソースとを、それぞれ異なる方法で決定し、重複しないように分散させる。
例えば、リソース選択部４２２は、Ｐ−ＣｅｌｌよりＳ−Ｃｅｌｌにおける下りリンクサブフレームの比率が高い場合に、Ｐ−Ｃｅｌｌ（及びＲｅｌ．１１より前のユーザ端末のＳ−Ｃｅｌｌ）の下りリンク信号に対応する再送制御信号を割当てるＰＵＣＣＨリソースを上記式（１）で決定する。一方、Ｓ−Ｃｅｌｌの下りリンク信号に対応する再送制御信号を割当てるＰＵＣＣＨリソースを上述した実施の態様１又は実施の態様２で示した方法を用いて決定する。
上記実施の態様１を適用する場合には、リソース選択部４２２は、Ｓ−Ｃｅｌｌから再送制御信号をフィードバックするサブフレームの番号ｍｓをＰ−Ｃｅｌｌのサブフレーム番号ｍｐを考慮してナンバリングし（上述した条件を適用し）、上記式（２）を用いてＰＵＣＣＨリソースを決定する。また、上記実施の態様２を適用する場合には、リソース選択部４２２は、Ｓ−Ｃｅｌｌからの再送制御信号を割当てるＰＵＣＣＨリソースを、Ｐ−Ｃｅｌｌからの再送制御信号を割当てるＰＵＣＣＨリソースを選択する範囲から、少なくとも下り制御情報の割当て単位となる制御チャネル要素（ＣＣＥ）の最大値より大きくシフトさせた領域から選択する（上記式（３）を適用する）。リソース選択部４２２により選択されたＰＵＣＣＨリソースの情報は、変調部４２３、巡回シフト部４２４、ブロック拡散部４２５及びマッピング部４２６に通知される。
変調部４２３は、リソース選択部４２２から通知された情報に基づいて、位相変調（ＰＳＫデータ変調）を行う。巡回シフト部４２４は、ＣＡＺＡＣ（Constant Amplitude Zero Auto Correlation）符号系列の巡回シフトを用いて直交多重を行う。なお、巡回シフト量はユーザ端末１０毎に異なり、巡回シフト番号に対応づけられている。巡回シフト部４２４は、巡回シフト後の信号をブロック拡散部（直交符号乗算手段）４２５に出力する。ブロック拡散部４２５は、巡回シフト後の参照信号に直交符号を乗算する（ブロック拡散する）。ここで、参照信号に用いるＯＣＣ（ブロック拡散符号番号）については、上位レイヤからＲＲＣシグナリングなどで通知しても良く、データシンボルのＣＳに予め関連付けられたＯＣＣを用いても良い。ブロック拡散部４２５は、ブロック拡散後の信号をマッピング部４２６に出力する。
マッピング部４２６は、リソース選択部４２２から通知された情報に基づいて、ブロック拡散後の信号をサブキャリアにマッピングする。また、マッピング部４２６は、マッピングされた信号をチャネル多重部４１６に出力する。チャネル多重部４１６は、マッピング部４１５、４２６からの信号を時間多重して、上り制御チャネル信号を含む送信信号とする。ＩＦＦＴ部４１７は、チャネル多重された信号をＩＦＦＴして時間領域の信号に変換する。ＩＦＦＴ部４１７は、ＩＦＦＴ後の信号をＣＰ挿入部４１８に出力する。ＣＰ挿入部４１８は、直交符号乗算後の信号にＣＰを付与する。そして、上りリンクのチャネルを用いて無線通信装置に対して上り送信信号が送信される。
なお、上記説明においては、ユーザ端末１０から上りリンクで上りリンク制御情報が送信される場合に、ＣＡＺＡＣ符号系列の巡回シフトを用いてユーザ間を直交多重し、再送応答信号をフィードバックする場合について説明したが、これに限られない。
図１３を参照しながら、本実施の形態に係る無線基地局の全体構成について説明する。無線基地局２０は、送受信アンテナ２０１と、アンプ部２０２と、送受信部（送信部／受信部）２０３と、ベースバンド信号処理部２０４と、呼処理部２０５と、伝送路インターフェース２０６とを備えている。下りリンクにより無線基地局２０からユーザ端末に送信される送信データは、上位局装置３０から伝送路インターフェース２０６を介してベースバンド信号処理部２０４に入力される。
ベースバンド信号処理部２０４において、下りデータチャネルの信号は、ＰＤＣＰレイヤの処理、送信データの分割・結合、ＲＬＣ（Radio Link Control）再送制御の送信処理などのＲＬＣレイヤの送信処理、ＭＡＣ（Medium Access Control）再送制御、例えば、ＨＡＲＱの送信処理、スケジューリング、伝送フォーマット選択、チャネル符号化、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）処理、プリコーディング処理が行われる。また、下りリンク制御チャネルである物理下りリンク制御チャネルの信号に関しても、チャネル符号化や逆高速フーリエ変換等の送信処理が行われる。
また、ベースバンド信号処理部２０４は、報知チャネルにより、同一セルに接続するユーザ端末１０に対して、各ユーザ端末１０が無線基地局２０との無線通信するための制御情報を通知する。当該セルにおける通信のための情報には、例えば、上りリンク又は下りリンクにおけるシステム帯域幅や、ＰＲＡＣＨ（Physical Random Access Channel）におけるランダムアクセスプリアンブルの信号を生成するためのルート系列の識別情報（Root Sequence Index）などが含まれる。
送受信部２０３は、ベースバンド信号処理部２０４から出力されたベースバンド信号を無線周波数帯に変換する。アンプ部２０２は周波数変換された無線周波数信号を増幅して送受信アンテナ２０１へ出力する。なお、送受信部２０３は、ＰＤＣＣＨ信号を含む下りリンク信号をユーザ端末に送信する。また、複数のＣＣ間でクロスキャリアスケジューリングを行う場合には、送受信部２０３は、所定のＣＣの下り制御チャネルに各セルのＣＣの下りリンク信号を受信するための制御情報を集約して割当てて送信する。
一方、上りリンクによりユーザ端末１０から無線基地局２０に送信される信号については、送受信アンテナ２０１で受信された無線周波数信号がアンプ部２０２で増幅され、送受信部２０３で周波数変換されてベースバンド信号に変換され、ベースバンド信号処理部２０４に入力される。
ベースバンド信号処理部２０４は、上りリンクで受信したベースバンド信号に含まれる送信データに対して、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform）処理、ＩＤＦＴ（Inverse Discrete Fourier Transform）処理、誤り訂正復号、ＭＡＣ再送制御の受信処理、ＲＬＣレイヤ、ＰＤＣＰレイヤの受信処理を行う。復号された信号は伝送路インターフェース２０６を介して上位局装置３０に転送される。
呼処理部２０５は、通信チャネルの設定や解放等の呼処理や、無線基地局２０の状態管理や、無線リソースの管理を行う。
図１４は、図１３に示す無線基地局におけるベースバンド信号処理部の構成を示すブロック図である。図１４におけるベースバンド信号処理部２０４は、主に送信処理部の機能ブロックを示している。図１４には、最大Ｍ個（ＣＣ＃１〜ＣＣ＃Ｍ）のコンポーネントキャリア数に対応可能な基地局構成が例示されている。無線基地局２０の配下となるユーザ端末１０に対する送信データが上位局装置３０から無線基地局２０に対して転送される。
制御情報生成部３００は、ハイヤレイヤ・シグナリング（例えばＲＲＣシグナリング）する上位制御信号をユーザ単位で生成する。データ生成部３０１は、上位局装置３０から転送された送信データをユーザ別にユーザデータとして出力する。
コンポーネントキャリア選択部３０２は、ユーザ端末１０との無線通信に使用されるコンポーネントキャリアをユーザ毎に選択する。上記した通り、無線基地局２０からユーザ端末１０に対してＲＲＣシグナリングによりコンポーネントキャリアの追加／削減を通知する。
スケジューリング部３１０は、システム帯域全体の通信品質に応じて、配下のユーザ端末１０に対するコンポーンネトキャリアの割当てを制御する。スケジューリング部３１０がユーザ端末１０との通信に割当てるコンポーンネトキャリアの追加／削除を判断する。コンポーンネトキャリアの追加／削除に関する判断結果が制御情報生成部３００へ通知される。
スケジューリング部３１０は、各コンポーネントキャリアＣＣ＃１〜ＣＣ＃Ｍにおけるリソース割り当てを制御している。ＬＴＥ端末ユーザとＬＴＥ−Ａ端末ユーザとを区別してスケジューリングを行う。スケジューリング部３１０は、上位局装置３０から送信データ及び再送指示が入力されると共に、上りリンクの信号を測定した受信部からチャネル推定値やリソースブロックのＣＱＩが入力される。
また、スケジューリング部３１０は、上位局装置３０から入力された再送指示、チャネル推定値及びＣＱＩを参照しながら、上下制御信号及び上下共有チャネル信号のスケジューリングを行う。つまり、ユーザ端末からフィードバックされた再送制御信号に基づいて、下りリンク信号の再送を制御する（制御情報生成部を制御する）。
ベースバンド信号処理部２０４は、１コンポーネントキャリア内での最大ユーザ多重数Ｎに対応したチャネル符号化部３０３、変調部３０４、マッピング部３０５を備えている。チャネル符号化部３０３は、データ生成部３０１から出力されるユーザデータ（一部の上位制御信号を含む）で構成される共有データチャネル（ＰＤＳＣＨ）を、ユーザ毎にチャネル符号化する。変調部３０４は、チャネル符号化されたユーザデータをユーザ毎に変調する。マッピング部３０５は、変調されたユーザデータを無線リソースにマッピングする。
また、ベースバンド信号処理部２０４は、ユーザ固有の下り制御情報である下り共有データチャネル用制御情報を生成する下り制御情報生成部３０６と、ユーザ共通の下り制御情報である下り共通制御チャネル用制御情報を生成する下り共通チャネル用制御情報生成部３０７とを備えている。
下り制御情報生成部３０６は、ユーザ毎に決定したリソース割り当て情報、ＭＣＳ情報、ＨＡＲＱ用の情報、ＰＵＣＣＨの送信電力制御コマンド等から下り制御情報（ＤＣＩ）を生成する。
ベースバンド信号処理部２０４は、１コンポーネントキャリア内での最大ユーザ多重数Ｎに対応したチャネル符号化部３０８、変調部３０９を備えている。チャネル符号化部３０８は、下り制御情報生成部３０６及び下り共通チャネル用制御情報生成部３０７で生成される制御情報をユーザ毎にチャネル符号化する。変調部３０９は、チャネル符号化された下り制御情報を変調する。
また、ベースバンド信号処理部２０４は、上り共有データチャネル（ＰＵＳＣＨ)を制御するための制御情報である上り共有データチャネル用制御情報をユーザ毎に生成する上り制御情報生成部３１１と、生成した上り共有データチャネル用制御情報をユーザ毎にチャネル符号化するチャネル符号化部３１２と、チャネル符号化した上り共有データチャネル用制御情報をユーザ毎に変調する変調部３１３とを備える。
上記変調部３０９、３１３でユーザ毎に変調された制御情報は制御チャネル多重部３１４で多重され、さらにインタリーブ部３１５でインタリーブされる。インタリーブ部３１５から出力される制御信号及びマッピング部３０５から出力されるユーザデータは下りチャネル信号としてＩＦＦＴ部３１６へ入力される。ＩＦＦＴ部３１６は、下りチャネル信号を逆高速フーリエ変換して周波数領域の信号から時系列の信号に変換する。サイクリックプレフィックス（ＣＰ）挿入部３１７は、下りチャネル信号の時系列信号にサイクリックプレフィックスを挿入する。なお、サイクリックプレフィクスは、マルチパス伝搬遅延の差を吸収するためのガードインターバルとして機能する。サイクリックプレフィックスが付加された送信データは、送受信部２０３に送出される。
以上、上述の実施形態を用いて本発明について詳細に説明したが、当業者にとっては、本発明が本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではないということは明らかである。本発明は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。従って、本明細書の記載は、例示説明を目的とするものであり、本発明に対して何ら制限的な意味を有するものではない。
１ 無線通信システム
１０ ユーザ端末
２０ 無線基地局
３０ 上位局装置
４０ コアネットワーク
５０ セル
１０１ 送受信アンテナ
１０２ アンプ部
１０３ 送受信部
１０４ ベースバンド信号処理部
１０５ アプリケーション部
２０１ 送受信アンテナ
２０２ アンプ部
２０３ 送受信部
２０４ ベースバンド信号処理部
２０５ 呼処理部
２０６ 伝送路インターフェース
３００ 制御情報生成部
３０１ データ生成部
３０２ コンポーネントキャリア選択部
３０３ チャネル符号化部
３０４ 変調部
３０５ マッピング部
３０６ 下り制御情報生成部
３０７ 共通チャネル用制御情報生成部
３０８ チャネル符号化部
３０９ 変調部
３１０ スケジューリング部
３１１ 上り制御情報生成部
３１２ チャネル符号化部
３１３ 変調部
３１４ 制御チャネル多重部
３１５ インタリーブ部
３１６ ＩＦＦＴ部
３１７ サイクリックプレフィックス（ＣＰ）挿入部
４０１ ＣＰ除去部
４０２ ＦＦＴ部
４０３ デマッピング部
４０４ デインタリーブ部
４０５ 制御情報復調部
４０５ａ 共通制御チャネル用制御情報復調部
４０５ｂ 共有データチャネル用制御情報復調部
４０５ｃ 共有データチャネル用制御情報復調部
４０６ データ復調部
４０６ａ 共有データ復調部
４０６ｂ 共通チャネルデータ復調部
４０７ チャネル推定部
４１１ データ生成部
４１２ チャネル符号化部
４１３ 変調部
４１４ ＤＦＴ部
４１５ マッピング部
４１６ チャネル多重部
４１７ ＩＦＦＴ部
４１８ ＣＰ挿入部
４２１ 再送制御判定部
４２２ リソース選択部
４２３ 変調部
４２４ 巡回シフト部
４２５ ブロック拡散部
４２６ マッピング部

Claims (9)

  1. 第１のセルと第２のセルとのキャリアアグリゲーションにより広帯域化される通信帯域において、無線基地局と時間分割複信により通信するユーザ端末であって、
    クロスキャリアスケジューリングにより、前記第１のセルの下り制御チャネルに割当てられた第１のセル及び第２のセル用の下り制御情報をそれぞれ受信する受信部と、
    各セルから送信される下りリンク信号に対する再送制御判定を行う再送制御判定部と、
    再送制御信号を第１のセルの上りリンク制御チャネルを用いて前記無線基地局にフィードバックする送信部と、
    前記再送制御信号をフィードバックするための上りリンク制御チャネルのリソースを選択するリソース選択部と、を有し、
    前記リソース選択部は、第１のセルより第２のセルにおける下りリンクサブフレームの比率が高い場合に、前記第１のセルの下りリンク信号に対応する再送制御信号を割当てる上りリンク制御チャネルのリソースと、前記第２のセルの下りリンク信号に対応する再送制御信号を割当てる上りリンク制御チャネルのリソースとを、それぞれ異なる方法で決定して分散させることを特徴とするユーザ端末。
  2. 前記リソース選択部は、前記再送制御信号を割当てる上りリンク制御チャネルのリソースを、再送制御信号をフィードバックするサブフレームの番号ｍを用いて決定する際に、時間軸方向において第１のセルと第２のセルで下りリンク信号を送信するサブフレームの番号ｍを同一とし、且つ第２のセルのみから下りリンク信号を送信するサブフレームの番号ｍを、前記第１のセルのサブフレームに付された番号ｍと重複しない番号とすることを特徴とする請求項１に記載のユーザ端末。
  3. 前記リソース選択部は、前記第２のセルの下りリンク信号に対応する再送制御信号を割当てる上りリンク制御チャネルのリソースを、下記式（２）を用いて選択することを特徴とする請求項２に記載のユーザ端末。
    Figure 2013239792
  4. 前記リソース選択部は、前記第２のセルの下りリンク信号に対応する再送制御信号を割当てる上りリンク制御チャネルのリソースを、前記第１のセルの下りリンク信号に対応する再送制御信号を割当てる上りリンク制御チャネルのリソースを選択する範囲から、少なくとも下り制御情報の割当て単位となる制御チャネル要素の最大値より大きくシフトさせた領域から選択することを特徴とする請求項１に記載のユーザ端末。
  5. 前記リソース選択部は、前記第２のセルの下りリンク信号に対応する再送制御信号を割当てる上りリンク制御チャネルのリソースを、下記式（３）を用いて選択することを特徴とする請求項４に記載のユーザ端末。
    Figure 2013239792
  6. 前記リソース選択部に選択される上りリンク制御チャネルのリソースは、上りリンク制御チャネルのフォーマット１ｂが適用されるチャネルセレクションにおけるリソースであ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ユーザ端末。
  7. 前記第１のセルはＰ−Ｃｅｌｌ（Ｐｒｉｍａｒｙ−Ｃｅｌｌ）であり、前記第２のセルはＳ−Ｃｅｌｌ（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ−Ｃｅｌｌ）であることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載のユーザ端末。
  8. 第１のセルと第２のセルとのキャリアアグリゲーションにより広帯域化される通信帯域において、時間分割複信により通信する無線基地局とユーザ端末との無線通信方法であって、
    前記ユーザ端末は、クロスキャリアスケジューリングにより、前記第１のセルの下り制御チャネルに割当てられた第１のセル及び第２のセル用の下り制御情報をそれぞれ受信する工程と、各セルから送信される下りリンク信号に対する再送制御判定を行う工程と、再送制御信号をフィードバックするための上りリンク制御チャネルのリソースを選択する工程と、前記再送制御信号を第１のセルの上りリンク制御チャネルを用いて前記無線基地局にフィードバックする工程と、を有し、
    第１のセルより第２のセルにおける下りリンクサブフレームの比率が高い場合に、前記第１のセルの下りリンク信号に対応する再送制御信号を割当てる上りリンク制御チャネルのリソースと、前記第２のセルの下りリンク信号に対応する再送制御信号を割当てる上りリンク制御チャネルのリソースとを、それぞれ異なる方法で決定して分散させることを特徴とする無線通信方法。
  9. 第１のセルと第２のセルとのキャリアアグリゲーションにより広帯域化される通信帯域において、無線基地局と時間分割複信により通信するユーザ端末を有する無線通信システムであって、
    前記無線基地局は、クロスキャリアスケジューリングを適用して、前記第１のセルの下り制御チャネルに第１のセル及び第２のセル用の下り制御情報をそれぞれ割当てて送信する送信部と、前記ユーザ端末からフィードバックされる再送制御信号を受信する受信部と、受信した再送制御信号に基づいて下りリンク信号の再送を制御する再送制御部と、を有し、
    前記ユーザ端末は、前記無線基地局から送信された第１のセル及び第２のセル用の下り制御情報をそれぞれ受信する受信部と、各セルから送信される下りリンク信号に対する再送制御判定を行う再送制御判定部と、再送制御信号を第１のセルの上りリンク制御チャネルを用いて前記無線基地局にフィードバックする送信部と、前記再送制御信号をフィードバックするための上りリンク制御チャネルのリソースを選択するリソース選択部と、を有し、
    前記リソース選択部は、第１のセルより第２のセルにおける下りリンクサブフレームの比率が高い場合に、前記第１のセルの下りリンク信号に対応する再送制御信号を割当てる上りリンク制御チャネルのリソースと、前記第２のセルの下りリンク信号に対応する再送制御信号を割当てる上りリンク制御チャネルのリソースとを、それぞれ異なる方法で決定して分散させることを特徴とする無線通信システム。
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