WO2014054568A1 - 端末装置、基地局装置、無線通信システム、制御方法および集積回路 - Google Patents

端末装置、基地局装置、無線通信システム、制御方法および集積回路 Download PDF

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WO2014054568A1
WO2014054568A1 PCT/JP2013/076508 JP2013076508W WO2014054568A1 WO 2014054568 A1 WO2014054568 A1 WO 2014054568A1 JP 2013076508 W JP2013076508 W JP 2013076508W WO 2014054568 A1 WO2014054568 A1 WO 2014054568A1
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WO
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data
layer
logical channel
cell
base station
Prior art date
Application number
PCT/JP2013/076508
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English (en)
French (fr)
Inventor
恭之 加藤
克成 上村
秀和 坪井
Original Assignee
シャープ株式会社
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Publication date
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Priority to US14/433,140 priority patent/US20150271809A1/en
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Priority to JP2014539724A priority patent/JP5951030B2/ja
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/12—Wireless traffic scheduling
    • H04W72/1263—Mapping of traffic onto schedule, e.g. scheduled allocation or multiplexing of flows
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/20—Control channels or signalling for resource management
    • H04W72/21—Control channels or signalling for resource management in the uplink direction of a wireless link, i.e. towards the network
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/003—Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path
    • H04L5/0032—Distributed allocation, i.e. involving a plurality of allocating devices, each making partial allocation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/20—Control channels or signalling for resource management
    • H04W72/23—Control channels or signalling for resource management in the downlink direction of a wireless link, i.e. towards a terminal
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W16/00—Network planning, e.g. coverage or traffic planning tools; Network deployment, e.g. resource partitioning or cells structures
    • H04W16/24—Cell structures
    • H04W16/32—Hierarchical cell structures
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W80/00—Wireless network protocols or protocol adaptations to wireless operation
    • H04W80/02—Data link layer protocols

Definitions

  • the present invention relates to a terminal device, a base station device, and a wireless communication system, and more particularly to a terminal device, a base station device, a wireless communication system, a control method, and an integrated circuit related to data transmission control.
  • the W-CDMA system is standardized as a third generation cellular mobile communication system, and services are provided. Also, HSDPA with higher communication speed has been standardized and is being serviced.
  • EUTRA Evolved Universal Terrestrial Radio Access
  • OFDM Orthogonal Frequency Division Division Multiplexing
  • PAPR Peak to Average Power Ratio
  • Advanced-EUTRA a further evolution of EUTRA.
  • communication at a maximum transmission rate of 1 Gbps or more and uplink 500 Mbps or more is performed using a band up to a maximum of 100 MHz bandwidth in uplink and downlink.
  • Advanced-EUTRA it is considered to realize a 100 MHz band by bundling a plurality of 20 MHz bands of EUTRA so that EUTRA mobile station apparatuses can be accommodated.
  • one band of 20 MHz or less of EUTRA is called a component carrier (Component Carrier: CC).
  • the component carrier is also called a cell.
  • bundling the 20 MHz band is called carrier aggregation (Carrier Aggregation: CA) (Non-patent Document 1).
  • Non-Patent Document 2 proposes that in communication between a base station apparatus and a mobile station apparatus during carrier aggregation of a macro cell and a small cell, control information is transmitted by the macro cell and user information is transmitted by the small cell.
  • 3GPP TS (Technical Specification) 36.300, V 10.8.0 (2012-06), Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA) and Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN), Overall description 2 RWS-120010, NTT DOCOMO, Requirements, Candidate Solutions & Technology Roadmap for LTE Rel-12 Onward ”, 3GPPGPWorkshop on Release 12 and onward, Ljubljana, Slovenia, 11-12 June, 2012 3GPP TS (Technical Specification) 36.321, V10.5.0 (2012-03), Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA) Medium Access Control (MAC) protocol specification
  • Non-Patent Document 2 in communication between a base station apparatus and a mobile station apparatus, when control information is transmitted by a macro cell and user information is transmitted by a small cell, the control information and the user information are appropriately set. It must be controlled to transmit in the cell. This can be realized by mounting two or more protocol stacks in the base station apparatus and mobile station apparatus up to the upper layer and performing processing in the upper layer, but the base station apparatus and mobile station apparatus become complicated and expensive.
  • the current EUTRA mobile station apparatus does not have a function of distributing control information and user information for each cell in a lower layer and transmitting them.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and a mobile station apparatus and a base station capable of appropriately performing data distribution control in a lower layer of a protocol stack in the base station apparatus and mobile station apparatus
  • An object is to provide an apparatus, a wireless communication system, a wireless communication method, and an integrated circuit.
  • a wireless communication system is a wireless communication system in which a base station device and a terminal device communicate with each other via a plurality of cells, and the base station device The terminal device transmits logical channel information for classifying the corresponding logical channel, and the terminal device transmits data of the logical channel corresponding to the cell based on the logical channel information.
  • the terminal apparatus may be configured to transmit a buffer status report to the base station apparatus based on the logical channel.
  • the terminal device may be configured to transmit a scheduling request divided into transmission cells of the buffer status report.
  • a terminal apparatus is a terminal apparatus that has a hierarchical communication protocol stack and communicates with a base station apparatus via a plurality of cells, and is a first of the communication protocol stacks.
  • the terminal apparatus may be configured to notify the base station apparatus that it has means for distributing data of the logical channel.
  • a base station apparatus is a base station apparatus that communicates with a terminal apparatus via a plurality of cells, and data classification is required for each cell in the plurality of cells.
  • logical channel information for classifying the logical channel corresponding to each cell is transmitted to the terminal device.
  • the base station apparatus may be configured to notify the terminal apparatus that it has a function of transmitting the logical channel information.
  • a control method is a control method for a terminal device having a hierarchical communication protocol stack and communicating with a base station device via a plurality of cells.
  • An integrated circuit is an integrated circuit applied to a terminal device having a hierarchical communication protocol stack and communicating with a base station device via a plurality of cells.
  • the logical channel information, the uplink grant, and the cell information for transmitting the uplink grant in each layer, each cell receives a data of each logical channel. Having a means for distributing data.
  • the mobile station apparatus can appropriately distribute and transmit control information and user information to cells to be transmitted.
  • the OFDM system is adopted as the downlink of EUTRA. Further, a DFT-spread OFDM single carrier communication system is employed as the uplink of EUTRA.
  • FIG. 1 is a diagram showing a physical channel configuration of EUTRA.
  • the downlink physical channel includes a physical downlink shared channel PDSCH (Physical Downlink Shared Channel), a physical downlink control channel PDCCH (Physical Downlink Control Channel), and a physical broadcast channel PBCH (Physical Broadcast Channel).
  • PDSCH Physical Downlink Shared Channel
  • PDCCH Physical Downlink Control Channel
  • PBCH Physical Broadcast Channel
  • there are physical signals such as downlink synchronization signals and downlink reference signals.
  • the uplink physical channel includes a physical random access channel PRACH (Physical Random Access Channel), a physical uplink shared channel PUSCH (Physical Uplink Shared Channel), and a physical uplink control channel PUCCH (Physical Uplink Control Channel).
  • PRACH Physical Random Access Channel
  • PUSCH Physical Uplink Shared Channel
  • PUCCH Physical Uplink Control Channel
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a downlink channel configuration of EUTRA.
  • the downlink channels shown in FIG. 2 are each composed of a logical channel, a transport channel, and a physical channel.
  • the logical channel defines the type of data transmission service that is transmitted and received in a medium access control (MAC) layer.
  • the transport channel defines what characteristics the data transmitted over the air interface has and how it is transmitted.
  • a physical channel is a physical channel that carries a transport channel.
  • the downlink logical channels include broadcast control channel BCCH (Broadcast Control Channel), paging control channel PCCH (Paging Control Channel), common control channel CCCH (Common Control Channel), dedicated control channel DCCH (Dedicated Control Channel), and dedicated traffic.
  • BCCH Broadcast Control Channel
  • PCCH Paging Control Channel
  • CCCH Common Control Channel
  • DCCH dedicated Control Channel
  • a channel DTCH Dedicated Traffic Channel
  • the downlink transport channels include a broadcast channel BCH (Broadcast Channel), a paging channel PCH (Paging Channel), and a downlink shared channel DL-SCH (Downlink Shared Channel).
  • BCH Broadcast Channel
  • PCH paging channel
  • DL-SCH Downlink Shared Channel
  • the downlink physical channels include a physical broadcast channel PBCH (Physical Broadcast Channel), a physical downlink control channel PDCCH (Physical Downlink Control Channel), and a physical downlink shared channel PDSCH (Physical Downlink Shared Channel). These channels are transmitted and received between the base station apparatus and the mobile station apparatus.
  • PBCH Physical Broadcast Channel
  • PDCCH Physical Downlink Control Channel
  • PDSCH Physical Downlink Shared Channel
  • Broadcast control channel BCCH is a downlink channel used to broadcast system control information.
  • the paging control channel PCCH is a downlink channel used for transmitting paging information, and is used when the network does not know the cell position of the mobile station apparatus.
  • the common control channel CCCH is a channel used for transmitting control information between the mobile station apparatus and the network, and is used by a mobile station apparatus that does not have a radio resource control (RRC) connection with the network. Is done.
  • RRC radio resource control
  • the dedicated control channel DCCH is a one-to-one (point-to-point) bidirectional channel and is a channel used for transmitting individual control information between the mobile station apparatus and the network.
  • the dedicated control channel DCCH is used by a mobile station apparatus having an RRC connection.
  • the dedicated traffic channel DTCH is a one-to-one bidirectional channel, is a channel dedicated to one mobile station apparatus, and is used for transferring user information (unicast data).
  • the broadcast channel BCH is broadcast to the entire cell in a fixed and predefined transmission format.
  • the downlink shared channel DL-SCH supports HARQ (Hybrid Automatic Repeat Request), dynamic adaptive radio link control, and discontinuous reception (DRX: Discontinuous Reception), and needs to be broadcast to the entire cell. is there.
  • HARQ Hybrid Automatic Repeat Request
  • DRX Discontinuous Reception
  • the paging channel PCH supports DRX and needs to be broadcast to the entire cell.
  • the paging channel PCH is mapped to a physical resource that is dynamically used for a traffic channel and other control channels, that is, a physical downlink shared channel PDSCH.
  • the physical broadcast channel PBCH maps the broadcast channel BCH with a period of 40 milliseconds.
  • the physical downlink control channel PDCCH includes downlink shared channel PDSCH resource allocation, hybrid automatic repeat request (HARQ) information for downlink data, and uplink transmission permission (uplink) that is resource allocation of the physical uplink shared channel PUSCH. This is a channel used for notifying the mobile station device of Uplink (grant).
  • the physical downlink shared channel PDSCH is a channel used for transmitting downlink data or paging information.
  • mapping between the transport channel and the physical channel is performed as follows. Broadcast channel BCH is mapped to physical broadcast channel PBCH. The paging channel PCH and the downlink shared channel DL-SCH are mapped to the physical downlink shared channel PDSCH. The physical downlink control channel PDCCH is used as a physical channel alone.
  • mapping between logical channels and transport channels is performed as follows.
  • the paging control channel PCCH is mapped to the paging channel PCH.
  • Broadcast control channel BCCH is mapped to broadcast channel BCH and downlink shared channel DL-SCH.
  • the common control channel CCCH, the dedicated control channel DCCH, and the dedicated traffic channel DTCH are mapped to the downlink shared channel DL-SCH.
  • FIG. 3 is a diagram showing an uplink channel configuration of EUTRA.
  • the uplink channels shown in FIG. 3 are each composed of a logical channel, a transport channel, and a physical channel.
  • the definition of each channel is the same as the downlink channel.
  • a logical channel defines the type of data transmission service that is transmitted and received at the medium access control (MAC) layer.
  • the transport channel has the characteristics of the data transmitted over the radio interface. (Defines how data is transmitted.
  • a physical channel is a physical channel that carries a transport channel.)
  • the uplink logical channels include a common control channel CCCH (Common Control Channel), a dedicated control channel DCCH (Dedicated Control Channel), and a dedicated traffic channel DTCH (Dedicated Traffic Channel).
  • CCCH Common Control Channel
  • DCCH dedicated Control Channel
  • DTCH dedicated Traffic Channel
  • the uplink transport channel includes an uplink shared channel UL-SCH (Uplink Shared Channel) and a random access channel RACH (Random Access Channel).
  • UL-SCH Uplink Shared Channel
  • RACH Random Access Channel
  • the uplink physical channel includes a physical uplink control channel PUCCH (Physical Uplink Control Channel), a physical uplink shared channel PUSCH (Physical Uplink Shared Channel) and a physical random access channel RACH (Physical Random Access Channel). These channels are transmitted and received between the base station apparatus and the mobile station apparatus.
  • PUCCH Physical Uplink Control Channel
  • PUSCH Physical Uplink Shared Channel
  • RACH Physical Random Access Channel
  • the common control channel CCCH is a channel used for transmitting control information between the mobile station apparatus and the network, and is used by a mobile station apparatus that does not have a radio resource control (RRC) connection with the network. Is done.
  • RRC radio resource control
  • the dedicated control channel DCCH is a one-to-one (point-to-point) bidirectional channel and is a channel used for transmitting individual control information between the mobile station apparatus and the network.
  • the dedicated control channel DCCH is used by a mobile station apparatus having an RRC connection.
  • the dedicated traffic channel DTCH is a one-to-one bidirectional channel, is a channel dedicated to one mobile station apparatus, and is used for transferring user information (unicast data).
  • the uplink shared channel UL-SCH supports HARQ (Hybrid Automatic Repeat Request), dynamic adaptive radio link control, and discontinuous transmission (DTX). Limited control information is transmitted on the random access channel RACH.
  • HARQ Hybrid Automatic Repeat Request
  • DTX discontinuous transmission
  • the physical uplink control channel PUCCH includes response information (ACK (Acknowledgement) / NACK (Negative Acknowledgement)), downlink radio quality information, and uplink data transmission request (scheduling request: Scheduling Request: SR) for downlink data.
  • ACK Acknowledgement
  • NACK Negative Acknowledgement
  • SR uplink data transmission request
  • the physical uplink shared channel PUSCH is a channel used for transmitting uplink data.
  • the physical random access channel is a channel used for transmitting a random access preamble.
  • mapping between the transport channel and the physical channel is performed as follows.
  • the uplink shared channel UL-SCH is mapped to the physical uplink shared channel PUSCH.
  • the random access channel RACH is mapped to the physical random access channel PRACH.
  • the physical uplink control channel PUCCH is used as a physical channel alone.
  • the logical channel and the transport channel are mapped as follows.
  • the common control channel CCCH, the dedicated control channel DCCH, and the dedicated traffic channel DTCH are mapped to the uplink shared channel UL-SCH.
  • FIG. 4 is a protocol stack that handles control data of the mobile station apparatus and base station apparatus of EURTA.
  • FIG. 5 is a protocol stack for handling user data of the mobile station apparatus and base station apparatus of EURTA. 4 and 5 will be described below.
  • the physical layer (Physical layer: PHY layer) provides a transmission service to an upper layer using a physical channel (Physical layer).
  • the PHY layer is connected to an upper medium access control layer (Medium Access Control Layer) via a transport channel. Data moves between the MAC layer, the PHY layer, and the layer (layer) via the transport channel. Data transmission / reception is performed between the mobile station apparatus and the base station apparatus via a physical channel.
  • Medium Access Control Layer Medium Access Control Layer
  • the MAC layer maps various logical channels to various transport channels.
  • the MAC layer is connected to an upper radio link control layer (Radio Link Control Layer: RLC layer) through a logical channel.
  • RLC layer Radio Link Control Layer
  • the logical channel is roughly classified according to the type of information to be transmitted, and is divided into a control channel for transmitting control information and a traffic channel for transmitting user information.
  • the RLC layer divides and concatenates the data received from the upper layer, and adjusts the data size so that the lower layer can transmit data appropriately.
  • the RLC layer also has a function for guaranteeing QoS (Quality of Service) required by each data. That is, the RLC layer has functions such as data retransmission control.
  • the packet data convergence protocol layer (Packet Data Convergence Protocol layer: PDCP layer) has a header compression function that compresses unnecessary control information in order to efficiently transmit IP packets as user data in a wireless section.
  • the PDCP layer also has a data encryption function.
  • the radio resource control layer defines only control information.
  • the RRC layer sets and resets a radio bearer (RB) and controls a logical channel, a transport channel, and a physical channel.
  • the RB is divided into a control data radio bearer (Signaling Radio Bearer: SRB) and a data radio bearer (Data Radio Bearer: DRB), and the SRB is used as a path for transmitting an RRC message as control information.
  • DRB is used as a route for transmitting user information.
  • Each RB is set between the RRC layers of the base station apparatus and the mobile station apparatus.
  • the PHY layer corresponds to the first physical layer in the hierarchical structure of the generally known Open Systems Interconnection (OSI) model, and the MAC layer, RLC layer, and PDCP layer are OSI.
  • the RRC layer corresponds to the data link layer, which is the second layer of the model, and the network layer, which is the third layer of the OSI model.
  • the MAC layer has a function of mapping each logical channel to a transport channel. This procedure is called a logical channel prioritization (LCP) procedure.
  • LCP logical channel prioritization
  • the basic LCP procedure considers the priority of each logical channel and the transmission bit rate of transmission data in consideration of the transmission bit rate (PBR) that must be transmitted within a certain period considering the QoS of the radio bearer. The order is determined, and the data having the higher transmission priority at the time when the uplink grant is received is mapped to the transport channel.
  • the MAC layer acquires information such as the logical channel number of each RB, the priority of the logical channel, and the PBR from the RRC layer (Non-patent Document 3).
  • the MAC layer has a function of notifying the data amount of the transmission buffer corresponding to each logical channel. This function is called buffer status report (Buffer Status Report: BSR).
  • BSR buffer Status Report
  • each logical channel is assigned to a logical channel group (Logical Channel Group: LCG), and the transmission buffer amount for each LCG is notified to the base station apparatus as a MAC layer message.
  • LCG Logical Channel Group
  • the MAC layer instructs to transmit a scheduling request (SR) to the PHY layer.
  • SR scheduling request
  • the MAC layer transmits the BSR after radio resources are allocated.
  • the PHY layer transmits the scheduling request using the physical uplink control channel PUCCH.
  • the PHY layer makes a scheduling request using the physical random access channel PRACH when the physical uplink control channel PUCCH for scheduling request transmission is not allocated.
  • the MAC layer has a function of controlling the PHY layer to perform intermittent transmission / reception (DRX / DTX), a function of notifying information of transmission power, a function of performing HARQ control, and the like.
  • Advanced-EUTRA a further evolution of EUTRA.
  • communication at a maximum transmission rate of 1 Gbps or higher and 500 Mbps or higher of the uplink is performed using a band up to a maximum of 100 MHz bandwidth in the uplink and the downlink, respectively.
  • Advanced-EUTRA is considering to realize a maximum of 100 MHz band by bundling a plurality of bands below 20 MHz of EUTRA so that EUTRA mobile station devices can be accommodated.
  • one band of 20 MHz or less of EUTRA is called a component carrier (Component Carrier: CC) (Non-patent Document 1).
  • one cell is configured by combining one downlink component carrier and one uplink component carrier.
  • a single cell can be configured with only one downlink component carrier.
  • the base station apparatus allocates a plurality of cells that match the communication capability and communication conditions of the mobile station apparatus, and communicates with the mobile station apparatus via the allocated plurality of cells.
  • the some cell allocated to the mobile station apparatus is classified into a 1st cell (Primary Cell: PCell) and a cell other than that as a 2nd cell (Secondary Cell: SCell).
  • Special functions such as allocation of the uplink control channel PUCCH and permission to access the random access channel RACH are set in the first cell.
  • the mobile station apparatus does not perform downlink reception processing on the second cell immediately after allocation (or radio resource allocation information indicated by the downlink control channel). If the activation is instructed from the base station apparatus, the downlink reception processing is started for the second cell instructed to activate (or the radio instructed by the downlink control channel). According to the resource allocation information).
  • the mobile station apparatus performs downlink reception processing for the second cell instructed to deactivate. It stops (or does not follow the radio resource allocation information indicated by the downlink control channel).
  • the second cell that is instructed to activate by the base station device and is performing downlink reception processing is called an activation cell, and the second cell and deactivation immediately after allocation from the base station device to the mobile station device.
  • the second cell that has been instructed and has stopped the downlink reception process is called a deactivated cell.
  • the first cell is always an activated cell.
  • the mobile station apparatus may communicate with the base station apparatus while performing carrier aggregation via RRH (Radio Remote Head) or repeater (Repeater).
  • RRH Radio Remote Head
  • Repeater repeater
  • both or one of the reception timing of the downlink component carrier in the mobile station apparatus and the transmission timing to the base station apparatus for each uplink component carrier is different for each cell.
  • communication is performed by grouping cells having the same transmission timing. Grouping cells having the same transmission timing is called a transmission timing group (Timing Advance Group).
  • the MAC layer of the mobile station device also has a function of controlling the PHY layer to perform cell activation / deactivation and a function of controlling the PHY layer to manage transmission timing groups when performing carrier aggregation. have.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating the configuration of the mobile station apparatus according to the embodiment of the present invention.
  • the mobile station apparatuses 1-1 to 1-3 include a data generation unit 101, an RRC message generation unit 103, a transmission data storage unit 105, a transmission HARQ processing unit 107, a transmission processing unit 109, a radio unit 111, a reception processing unit 113, and a reception
  • the HARQ processing unit 115, the MAC information extraction unit 117, the UL scheduling unit 119, the LCP control unit 121, the MAC control unit 123, the data processing unit 125, the RRC message processing unit 127, and the RRC control unit 129 are configured.
  • the data generation unit 101 has functions of a PDCP layer and an RLC layer, and performs processing such as header compression of the IP packet of user data, data encryption, data division and combination, and adjusts the data size.
  • the data generation unit 101 outputs the processed data and the logical channel information of the data to the transmission data storage unit 105.
  • the RRC message generation unit 103 generates an RRC message according to an instruction from the RRC control unit 129 and outputs the RRC message to the data generation unit 101.
  • the transmission data storage unit 105 accumulates the data input from the data generation unit 101 for each logical channel, and transmits the data of the specified logical channel based on the instruction from the LCP control unit 121 for the specified data amount. The data is output to the HARQ processing unit 107. Further, the transmission data storage unit 105 outputs information on the data amount of the accumulated data for each logical channel to the LCP control unit 121. Also, the transmission data storage unit 105 controls the transmission processing unit 109 so that a scheduling request signal is transmitted to the base station apparatus 3 when data having a higher priority than the accumulated data is input or at regular intervals. To do. After the scheduling request signal is transmitted, a MAC layer message indicating the BSR information is created.
  • the transmission HARQ processing unit 107 encodes input data and performs puncture processing on the encoded data. Then, transmission HARQ processing section 107 outputs the punctured data to transmission processing section 109, and stores the encoded data. When instructed to retransmit data from UL scheduling section 119, transmission HARQ processing section 107 performs puncture processing different from the previously performed puncture from the stored encoded data, and transmits the punctured data to transmission processing section 109. Output to.
  • the transmission processing unit 109 modulates and encodes the data input from the transmission data control unit 107.
  • the transmission processing unit 109 performs DFT (Discrete Fourier Transform (Discrete Fourier Transform))-IFFT (Inverse Fast Fourier Transform (Inverse Fast Fourier Transform)) processing and CP (Cyclic prefix) after processing. Is inserted into the physical uplink shared channel (PUSCH) of each component carrier and output to the radio section 111.
  • PUSCH physical uplink shared channel
  • the transmission processing unit 109 when there is an instruction to transmit a scheduling request from the transmission data storage unit 105, the transmission processing unit 109 generates a scheduling request signal, places the generated scheduling request signal on the physical uplink control channel (PUCCH), and performs wireless communication. Output to the unit 111.
  • DFT Discrete Fourier Transform
  • IFFT Inverse Fast Fourier Transform
  • CP Cyclic prefix
  • the transmission processing unit 109 when there is an instruction to respond to received data from the UL scheduling unit 119, the transmission processing unit 109 generates an ACK or NACK signal, places the generated signal in the physical uplink control channel (PUCCH), and transmits the radio unit 111. Output to.
  • PUCCH physical uplink control channel
  • the radio unit 111 up-converts data input from the transmission processing unit 109 to a radio frequency, adjusts transmission power, and transmits data from the transmission antenna.
  • Radio section 111 down-converts the radio signal received from the receiving antenna and outputs the result to reception processing section 113.
  • the reception processing unit 113 performs FFT (Fast Fourier Transform) processing, decoding, demodulation processing, and the like on the signal input from the wireless unit 111.
  • the reception processing unit 113 outputs physical downlink shared channel (PDSCH) data among the demodulated data to the reception HARQ processing unit 115.
  • PDSCH physical downlink shared channel
  • the reception processing unit 113 receives uplink transmission data response information (ACK / NACK) of control data acquired from the physical downlink control channel PDCCH among the demodulated data and uplink transmission permission information (Uplink grant: uplink). Grant) to the UL schedule unit 119.
  • the uplink transmission permission information includes data modulation / coding scheme, data size information, HARQ information, transmission position information, and the like.
  • the reception HARQ processing unit 115 performs a decoding process on the input data from the reception processing unit 113 and outputs the data to the MAC information extraction unit 117 when the decoding process is successful.
  • the reception HARQ processing unit 115 stores the data that has failed in the decoding process when the input data decoding process has failed.
  • the reception HARQ processing unit 115 When receiving the retransmission data, the reception HARQ processing unit 115 combines the stored data and the retransmission data and performs a decoding process. Further, the reception HARQ processing unit 115 notifies the UL scheduling unit 119 of the success or failure of the input data decoding process.
  • the MAC information extraction unit 117 extracts the control data of the MAC layer (Medium Access Access Control layer) from the data input from the reception HARQ processing unit 115, and outputs the extracted control information to the MAC control unit 123.
  • the MAC information extraction unit 117 outputs the remaining data to the data processing unit 125.
  • the data processing unit 125 has functions of a PDCP layer and an RLC layer, and performs processing such as a decompression function of a compressed IP header, a decryption function of encrypted data, and a division and combination of data. Return to.
  • the data processing unit 125 divides the RRC message into user data, outputs the RRC message to the RRC message processing unit 127, and outputs the user data to the upper layer.
  • the UL schedule unit 119 outputs data size information and transmission position information from the uplink transmission permission information input from the reception processing unit 113 to the LCP control unit 121, notifies the transmission HARQ processing unit 107 of the HARQ information, and performs transmission processing.
  • the modulation / coding method and transmission position information are output to unit 109.
  • the UL schedule unit 119 obtains response information for the uplink transmission data from the reception processing unit 113, and resends to the transmission HARQ processing unit 107 and the transmission processing unit 109 when the response information indicates NACK (no response). Instruct.
  • the UL scheduling unit 119 instructs the transmission processing unit 109 to transmit an ACK or NACK signal.
  • the LCP control unit 121 transmits transmittable logical channel information for each cell acquired from the MAC control unit 123, data amount information for each logical channel acquired from the transmission data storage unit 105, transmission data size acquired from the UL scheduling unit 119, and transmission Based on the position information (transmission cell information), the data transmission priority of each logical channel is determined, and the transmission data storage unit 105 is notified of the logical channel to be transmitted and the data amount.
  • the MAC control unit 123 has a MAC layer function, and has acquired the activation / deactivation instruction information and DRX control information of the cell (or component carrier) in the MAC control information input from the MAC information extraction unit 117.
  • the wireless unit 111, the transmission processing unit 109, and the reception processing unit 113 are controlled to perform activation / deactivation control and DRX control.
  • the MAC control unit 123 outputs transmission timing information to the transmission processing unit 109 in the MAC control information input from the MAC information extraction unit 117.
  • the MAC control unit 123 manages the transmission timing group information input from the RRC control unit 129 and controls the transmission processing unit 109. Further, the MAC control unit 123 outputs logical channel information that can be transmitted for each cell input from the RRC control unit 129 to the LCP control unit 121.
  • the RRC message processing unit 127 analyzes the RRC message input from the data processing unit 125 and outputs the result to the RRC control unit 129.
  • the RRC control unit 129 performs various settings for communication with the base station device 3 such as connection / disconnection processing with the base station device 3, setting of carrier aggregation, setting of transmission timing groups, setting of radio bearers, etc. Information is exchanged with an upper layer associated with the setting, and lower layer control associated with the various settings is performed.
  • the RRC control unit 129 controls the RRC message generation unit 103 so as to create an RRC message.
  • the RRC control unit 129 outputs logical channel information that can be transmitted for each cell to the MAC control unit 123.
  • the RRC control unit 129 outputs information necessary for the MAC layer to the MAC control unit 123.
  • the transmission processing unit 109, the radio unit 111, and the reception processing unit 113 perform physical layer operations, and include a transmission data storage unit 105, a transmission HARQ processing unit 107, a reception HARQ processing unit 115, a MAC information extraction unit 117, and UL scheduling.
  • Unit 119, LCP control unit 121, and MAC control unit 123 perform operations of the MAC layer
  • data generation unit 101 and data processing unit 125 perform operations of the RLC layer and PDCP layer
  • the processing unit 127 and the RRC control unit 129 operate the RRC layer.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration of the base station apparatus according to the embodiment of the present invention.
  • the base station device 3 includes a data generation unit 201, an RRC message generation unit 203, a transmission data storage unit 205, a transmission HARQ processing unit 207, a transmission processing unit 209, a radio unit 211, a reception processing unit 213, a reception HARQ processing unit 215, a MAC
  • the information extraction unit 217, the MAC control unit 219, the data processing unit 221, the RRC message processing unit 223, and the RRC control unit 225 are configured.
  • the data generation unit 201 has functions of a PDCP layer and an RLC layer, and performs processing such as header compression of the IP packet of user data, data encryption, data division and combination, and adjusts the data size.
  • the data generation unit 201 outputs the processed data and the logical channel information of the data to the transmission data storage unit 205.
  • the RRC message generation unit 203 generates an RRC message according to an instruction from the RRC control unit 225 and outputs the RRC message to the data generation unit 201.
  • the transmission data storage unit 205 accumulates the data input from the data generation unit 201 for each user, and transmits the user data instructed based on the instruction from the MAC control unit 219 for the specified data amount. Output to the unit 207. In addition, the transmission data storage unit 205 outputs information on the amount of data stored for each logical channel to the MAC control unit 219.
  • the transmission HARQ processing unit 207 performs encoding on the input data and performs puncture processing on the encoded data. Then, the transmission HARQ processing unit 207 outputs the punctured data to the transmission processing unit 209, and stores the encoded data.
  • the transmission HARQ processing unit 207 when instructed to retransmit data from the MAC control unit 219, performs a puncture process different from the previously performed puncture from the stored encoded data, and transmits the punctured data to the transmission processing unit 209. Output to.
  • the transmission processing unit 209 modulates and encodes the data input from the transmission HARQ processing unit 207.
  • the transmission processing unit 209 maps the modulated and encoded data to signals such as physical downlink control channel PDCCH, downlink synchronization signal, physical broadcast channel PBCH, physical downlink shared channel PDSCH and the like of each cell,
  • the mapped data is subjected to OFDM signal processing such as serial / parallel conversion, IFFT (Inverse Fourier Transform (Inverse Fast Fourier Transform)) conversion, and CP insertion to generate an OFDM signal.
  • OFDM signal processing such as serial / parallel conversion, IFFT (Inverse Fourier Transform (Inverse Fast Fourier Transform)) conversion, and CP insertion to generate an OFDM signal.
  • the transmission processing unit 209 outputs the generated OFDM signal to the wireless unit 211.
  • the transmission processing unit 209 when there is a response instruction for the received data from the MAC control unit 219, the transmission processing unit 209 generates an ACK or NACK signal, places the generated signal in the physical downlink control channel (PDCCH), and transmits the radio unit 211. Output to.
  • PDCCH physical downlink control channel
  • the radio unit 211 up-converts data input from the transmission processing unit 209 to a radio frequency, adjusts transmission power, and transmits data from the transmission antenna. Further, the radio unit 211 down-converts the radio signal received from the reception antenna and outputs it to the reception processing unit 213.
  • the reception processing unit 213 performs FFT (Fast Fourier Transform) processing, decoding, demodulation processing, and the like on the signal input from the wireless unit 211.
  • the reception processing unit 213 outputs the physical uplink shared channel (PUSCH) data among the demodulated data to the reception HARQ processing unit 215.
  • PUSCH physical uplink shared channel
  • the reception processing unit 213 receives response information (ACK / NACK) of downlink transmission data, downlink radio quality information (CQI), and uplink of control data acquired from the physical uplink control channel PUCCH among the demodulated data.
  • Transmission request information (scheduling request) is output to the MAC control unit 219.
  • the reception HARQ processing unit 215 performs a decoding process on the input data from the reception processing unit 213, and outputs the data to the MAC information extraction unit 217 when the decoding process is successful.
  • the reception HARQ processing unit 215 stores the data that has failed in the decoding process when the decoding process of the input data has failed.
  • the reception HARQ processing unit 215 When receiving the retransmission data, the reception HARQ processing unit 215 combines the stored data and the retransmission data and performs a decoding process. Also, the reception HARQ processing unit 215 notifies the MAC control unit 219 of the success or failure of the input data decoding process.
  • the MAC information extraction unit 217 extracts MAC layer control data from the data input from the reception HARQ processing unit 215, and outputs the extracted control information to the MAC control unit 219.
  • the MAC information extraction unit 217 outputs the remaining data to the data processing unit 221.
  • the data processing unit 221 has functions of a PDCP layer and an RLC layer, and performs processing such as a decompression function of a compressed IP header, a decryption function of encrypted data, and a division and combination of data. Return to.
  • the data processing unit 221 divides the RRC message into user data, outputs the RRC message to the RRC message processing unit 223, and outputs the user data to the upper layer.
  • the MAC control unit 219 has a MAC layer function, and performs downlink and uplink scheduling processing.
  • the MAC control unit 219 includes downlink transmission data response information (ACK / NACK), downlink radio quality information (CQI) and uplink transmission request information (scheduling request) input from the reception processing unit 213, and a MAC information extraction unit.
  • the downlink and uplink scheduling processing is performed from the BSR input from 217 and the data amount information for each user acquired from the transmission data storage unit 205.
  • the MAC control unit 219 outputs the schedule result to the transmission processing unit 209. Note that the MAC control unit 219 may perform a process of distributing downlink data to each cell for each user in the procedure performed by the mobile station apparatus 1-1.
  • the MAC unit 219 obtains response information for the uplink transmission data from the reception processing unit 213, and when the response information indicates NACK (non-response), the MAC unit 219 retransmits the transmission HARQ processing unit 207 and the transmission processing unit 209. Instruct.
  • the MAC control unit 219 instructs the transmission processing unit 209 to transmit an ACK or NACK signal.
  • the MAC control unit 219 performs activation / deactivation processing of a cell (or component carrier) assigned to the mobile station device 1-1, management of a transmission timing group, and the like.
  • the RRC message processing unit 223 analyzes the RRC message input from the data processing unit 221 and outputs the result to the RRC control unit 225.
  • the RRC control unit 225 performs various settings for performing communication with the mobile station apparatus 1-1, such as connection / disconnection processing with the mobile station apparatus 1-1, carrier aggregation setting, transmission timing group setting, and radio bearer setting. And exchanges information with an upper layer associated with the various settings, and controls a lower layer associated with the various settings.
  • the RRC control unit 225 sets in which cell each radio bearer is transmitted to the mobile station apparatus 1-1.
  • the RRC control unit 225 controls the RRC message generation unit 203 so as to create an RRC message. Also, the RRC control unit 225 outputs information necessary for the MAC layer to the MAC control unit 219.
  • the transmission processing unit 209, the radio unit 211, and the reception processing unit 213 operate in the PHY layer, and transmit data storage unit 205, transmission HARQ processing unit 207, reception HARQ processing unit 215, MAC information extraction unit 217, MAC control.
  • the unit 219 performs the operation of the MAC layer
  • the data generation unit 201 and the data processing unit 221 perform the operations of the RLC layer and the PDCP layer
  • the RRC message generation unit 203, the RRC message processing unit 223, and the RRC control unit 225 perform the RRC. Do layer action.
  • the base station apparatus 3 communicates with a plurality of mobile station apparatuses 1-1, 1-2, and 1-3.
  • a wireless communication system is assumed in which the base station apparatus and mobile station apparatus described in FIG. 6 communicate via a plurality of cells. The procedure for transmitting the information to the base station apparatus by dividing the control data and the user data in the mobile station apparatus 1-1 will be described below.
  • a radio bearer is set between the base station apparatus 3 and the mobile station apparatus 1-1.
  • a radio bearer (RB) is set between the RRC layers of the base station device 3 and the mobile station device 1-1.
  • Logical channel number, logical channel group number, logical channel priority, PBR (Prioritized Bit Rate) for RB control data radio bearer (Signaling Radio Bearer: SRB) and data radio bearer (Data Radio Bearer: DRB) Etc. are set.
  • the RRC layer of the mobile station device 1-1 notifies the MAC layer of the mobile station device 1-1 of information such as the set logical channel number, logical channel group number, logical channel priority, and PBR.
  • the base station apparatus 3 determines in which cell each RB is transmitted (or in which cell each RB is classified), and notifies the mobile station apparatus 1-1 of the determined information.
  • the base station apparatus 3 may specify in which cell only the SRB is transmitted.
  • the base station device 3 and the mobile station device 1-1 may use a first cell (Primary Cell: PCell) or a cell of a transmission timing group including the first cell May be interpreted as SRB transmission.
  • the RRC layer of the mobile station apparatus 1-1 notifies the MAC layer of the mobile station apparatus 1-1 of the logical channel information of the transmission data for each cell (information on which cell transmits which logical channel number data). .
  • the MAC layer of the mobile station device 1-1 distributes the data of each logical channel to each cell based on the logical channel information of the transmission data for each cell notified from the RRC layer.
  • the RRC layer of the mobile station apparatus 1-1 notifies the MAC layer only of the SRB logical channel information (information on which cell transmits the data of which SRB logical channel number) for each cell. Also good.
  • the MAC layer distributes only the data of the designated logical channel to the designated cell. Further, the data of the specified logical channel may be distributed to the specified cell, and the data of other logical channels may be distributed to the non-specified cell.
  • the RRC layer of the mobile station apparatus 1-1 uses the transmission data logical for each transmission timing group instead of the logical channel information of the transmission data for each cell.
  • Channel information (information on which logical channel number data is transmitted in which transmission timing group cell) may be notified to the MAC layer.
  • the PHY layer of the mobile station apparatus 1-1 acquires the uplink grant using the physical downlink control channel (PDCCH)
  • the PHY layer notifies the uplink grant information to the MAC layer.
  • the uplink grant information includes transmission cell information, transmission format (or data size) information, modulation / coding scheme information, and the like indicating in which cell uplink data is transmitted.
  • the logical channel prioritization is performed in consideration of only the logical channel that can be transmitted in the transmission cell specified by the uplink grant information ( LCP) procedure is performed. That is, the priority of the logical channel that can be transmitted in the designated transmission cell and the transmission priority of the data transmitted from the PBR of the logical channel are determined, and the data for the data size notified from the PHY layer is based on the transmission priority.
  • LCP uplink grant information
  • the PHY layer of the mobile station apparatus 1-1 transmits the data provided from the MAC layer on the physical uplink shared channel (PUSCH) at the time / frequency position specified by the uplink grant.
  • PUSCH physical uplink shared channel
  • FIG. 9 is a flowchart showing the operation of the MAC layer of the mobile station apparatus according to the embodiment of the present invention. The operation of the MAC layer of the mobile station device 1-1 is shown below.
  • the MAC layer of the mobile station device 1-1 initializes the logical channel prioritization procedure. Specifically, the MAC layer of the mobile station device 1-1 acquires the setting information of each logical channel and the logical channel information of transmission data for each cell from the RRC layer, sets the variable Bj for every logical channel j, The initial value of the variable Bj is set to 0 (step S101). The MAC layer of the mobile station device 1-1 adds the PBR for each logical channel to the variable Bj for each logical channel for each subframe (step S102).
  • the MAC layer of the mobile station device 1-1 confirms whether or not an uplink grant has been acquired from the PHY layer for each subframe (step S103). If the uplink grant has not been acquired, the process returns to step S102. If the uplink grant is acquired, the logical channel that can be transmitted in the cell is determined based on the transmission cell information of the uplink grant information and the logical channel information of the transmission data for each cell notified from the RRC layer in advance. Select (step S104).
  • the MAC layer of the mobile station device 1-1 is a logical channel data in which a variable Bj is greater than 0 (Bj> 0) in the selected logical channel and transmission is possible in a cell to which radio resources are allocated.
  • the data of the logical channel having the highest priority among the channels is inserted into the transport channel (step S105).
  • the MAC layer of the mobile station device 1-1 subtracts the amount of inserted data from Bj of the selected logical channel (step S106).
  • the MAC layer of the mobile station device 1-1 confirms whether or not further data can be inserted in consideration of the data size even after the insertion of data of Bj> 0 is finished (step S107).
  • the MAC layer of the mobile station device 1-1 sequentially inserts data of logical channels that can be transmitted in descending order of priority with Bj of 0 or less (step S108). .
  • the MAC layer of the mobile station device 1-1 notifies the PHY layer that the data insertion has been completed (step S109). And it returns to step S102 and repeats the above.
  • the MAC layer of the mobile station apparatus 1-1 may be able to insert data other than the selected logical channel if it is still possible to insert data even if all the data of the selected logical channel is inserted into the transport channel in step S107. May be inserted.
  • only user data may be inserted in data other than the selected logical channel.
  • the RRC layer of the mobile station device 1-1 can be inserted if data can still be inserted even if all the data of the logical channel selected for the MAC layer is inserted into the transport channel.
  • a logical channel may be designated.
  • the base station apparatus 3 can set the transmission of SRB and DRB for each cell to the mobile station apparatus 1-1, and the mobile station apparatus 1-1 is logically operated in the lower layer of the communication protocol stack. Data distribution control can be performed for each cell without being aware of the channel type.
  • FIG. 10 is a diagram showing a configuration of the MAC layer related to the uplink of the mobile station apparatus according to the embodiment of the present invention.
  • the configuration of the MAC layer of the mobile station device 1-1 is shown below.
  • the MAC control process controls the LCP procedure process, the multiplex process, and the HARQ process based on the MAC control information from the upper layer and the PHY information of the lower layer.
  • the logical channel prioritization procedure is performed on the data of the designated logical channel as described above.
  • logical channel prioritization procedure processing LCP procedure processing 1 for CCCH and DCCH data
  • LCP procedure processing 2 logical channel prioritization procedure processing
  • the multiple processing performs processing for mapping the ethical channel data to the transport channel UL-SCH from the result of the logical channel prioritization procedure.
  • the HARQ process performs retransmission management of data mapped to the transport channel.
  • the transport channel data processed in the MAC layer is notified to the PHY layer.
  • the MAC control information is a logical channel number, logical channel group number, logical channel priority, PBR (PrioritizedrioBit Rate), logical channel information of transmission data for each cell, and the PHY information is uplink grant information. And information related to retransmission.
  • each logical channel is assigned to the LCP procedure process 1 or the LCP process procedure 2 from the logical channel information of the transmission data for each cell of the MAC control information.
  • FIG. 10 shows an example in which the CCCH and DCCH logical channels are assigned to the LCP procedure processing 1 and the DTCH logical channels are assigned to the LCP procedure processing 2, but each logical channel is further subdivided according to instructions from the upper layer, Multiple LCP procedure processes can also be performed.
  • the MAC control process determines whether to use the LCP procedure process 1 or the LCP procedure process 2 from the transmission cell information of the uplink grant information of the PHY information, and performs the determined process.
  • the base station apparatus 3 can set the transmission of SRB and DRB for each cell to the mobile station apparatus 1-1, and the mobile station apparatus 1-1 is logically operated in the lower layer of the communication protocol stack. Data distribution control can be performed for each cell without being aware of the channel type.
  • the mobile station device 1 receives the deactivation instruction information for a certain cell from the base station device 3.
  • -1 MAC layer determines whether transmission data can be distributed for each cell, and when transmission data cannot be distributed, stops the data distribution process by the logical channel for each cell, Return to the LCP procedure for the logical channel.
  • the MAC layer of the mobile station device 1-1 may notify the RRC layer that data distribution is impossible and request a new setting from the RRC layer.
  • the MAC layer of the mobile station device 1-1 when the logical channel set in the cell that has received the deactivation instruction information is also set in another activate cell, the MAC layer of the mobile station device 1-1 When the logical channel set in the cell that received the deactivation instruction information is not set in another activation cell, the first cell or a cell of the transmission timing group including the first cell The transmission data of the channel may be transmitted.
  • the MAC layer of the mobile station device 1-1 may notify the buffer status report (BSR) for each cell in the same manner as data distribution.
  • the RRC layer of the mobile station device 1-1 notifies the MAC layer of the logical channel group information of the BSR transmitted for each cell (information on which cell the BSR of the logical channel group is notified in which cell).
  • the base station apparatus 3 may notify the mobile station apparatus 1-1 which BSR of which logical channel group is notified in which cell.
  • the MAC layer of the mobile station device 1-1 does not set the BSR logical channel group information newly transmitted for each cell from the RRC layer, but reuses the logical channel information of the transmission data for each cell.
  • the cell for transmitting the BSR may be determined.
  • the BSR trigger condition may be divided into SRB and DRB logical channel groups, and BSR may be triggered when high priority data is generated in each group. Also, set a periodic timer for each group and trigger the BSR when each timer expires, or trigger the BSR when each timer expires and there is more data. Also good.
  • the MAC layer of the mobile station device 1-1 may send the scheduling request (SR) separately to the BSR transmission cells.
  • SR scheduling request
  • the MAC layer determines a cell to transmit the scheduling request, and notifies the PHY layer of the cell to transmit the scheduling request.
  • the mobile station apparatus 1-1 notifies the base station apparatus 3 of information indicating that the mobile station apparatus 1-1 has the data distribution function as described above when connected to the base station apparatus 3. May be.
  • the base station apparatus 3 receives information indicating that it has a data distribution function from the mobile station apparatus 1-1
  • the mobile station apparatus that has notified the information indicating that it has a data distribution function For 1-1 it is determined whether or not to use the data distribution function.
  • the base station apparatus 3 may include information indicating that the base station apparatus 3 has a function of instructing the mobile station apparatus 1-1 to distribute data by the broadcast information.
  • the mobile station apparatus 1-1 confirms this information from the broadcast information, and determines whether to notify the base station apparatus 3 of information indicating that the own station has a data distribution function. May be.
  • a mobile station device is described as an example of a terminal device or a communication device, but the present invention is not limited to this, and is a stationary or non-movable electronic device installed indoors and outdoors.
  • terminal devices or communication devices such as AV equipment, kitchen equipment, cleaning / washing equipment, air conditioning equipment, office equipment, vending machines, and other daily life equipment.
  • the mobile station apparatus 1-1 and the base station apparatus 3 of the embodiment have been described using functional block diagrams, but the functions of the respective units of the mobile station apparatus 1-1 and the base station apparatus 3 or these
  • a program for realizing a part of the above functions is recorded on a computer-readable recording medium, and the program recorded on the recording medium is read into a computer system and executed, whereby the mobile station apparatus and the base station apparatus Control may be performed.
  • the “computer system” here includes an OS and hardware such as peripheral devices.
  • the “computer-readable recording medium” means a storage device such as a flexible disk, a magneto-optical disk, a portable medium such as a ROM and a CD-ROM, and a hard disk incorporated in a computer system.
  • the “computer-readable recording medium” means that a program is dynamically held for a short time, like a communication line when a program is transmitted via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line. In this case, it is intended to include those that hold a program for a certain period of time, such as a volatile memory inside a computer system serving as a server or a client in that case.
  • the program may be for realizing a part of the above-described functions, and may be capable of realizing the above-described functions in combination with a program already recorded in the computer system. .
  • each functional block used in each of the above embodiments may be realized as an LSI that is typically an integrated circuit.
  • Each functional block may be individually formed into chips, or a part or all of them may be integrated into a chip.
  • the method of circuit integration is not limited to LSI, and may be realized by a dedicated circuit or a general-purpose processor.
  • an integrated circuit based on the technology can also be used.
  • the present invention can be applied to mobile phones, personal computers, tablet computers, and the like.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

　階層構造の通信プロトコルスタックを持ち、基地局装置と複数セルを介して通信を行う端末装置において、通信プロトコルスタックの第一の層が基地局装置からデータを受信し、第一の層が基地局装置から上りリンクグラントデータを受信した場合、上りリンクグラントと上りリンクグラントを送信するセル情報を第二の層に通知し、第三の層が第二の層にセル毎に対応する論理チャネルを分類する論理チャネル情報を通知し、第二の層が論理チャネル情報と上りリンクグラントと上りリンクグラントを送信するセル情報とに基づいて、各セルに各論理チャネルのデータを振り分ける。

Description

端末装置、基地局装置、無線通信システム、制御方法および集積回路
　本発明は、端末装置および基地局装置、無線通信システムに関連し、より詳細には、データの送信制御に関する端末装置、基地局装置、無線通信システム、制御方法および集積回路に関する。
　本願は、２０１２年１０月３日に、日本に出願された特願２０１２－２２１１１４号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）では、Ｗ－ＣＤＭＡ方式が第三世代セルラー移動通信方式として標準化され、サービスが行われている。また、通信速度を更に上げたＨＳＤＰＡも標準化され、サービスが行われている。
　一方、３ＧＰＰでは、第三世代無線アクセスの進化（Evolved Universal Terrestrial Radio Access；以下、「EUTRA」と呼称する。）の標準化も行なわれ、サービスが開始されている。ＥＵＴＲＡの下りリンクの通信方式として、マルチパス干渉に強く、高速伝送に適したＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）方式が採用されている。また、上りリンクの通信方式として、移動局装置のコストと消費電力を考慮し、送信信号のピーク電力対平均電力比ＰＡＰＲ（Peak to Average Power Ratio）を低減できるシングルキャリア周波数分割多重方式ＳＣ－ＦＤＭＡ（Single Carrier-Frequency Division Multiple Access）のＤＦＴ（Discrete Fourier Transform（離散フーリエ変換））－ｓｐｒｅａｄ　ＯＦＤＭ方式が採用されている。
　また、３ＧＰＰでは、ＥＵＴＲＡの更なる進化のＡｄｖａｎｃｅｄ－ＥＵＴＲＡの議論も開始されている。Ａｄｖａｎｃｅｄ－ＥＵＴＲＡでは、上りリンクおよび下りリンクでそれぞれ最大１００ＭＨｚ帯域幅までの帯域を使用して、最大で下りリンク１Ｇｂｐｓ以上、上りリンク５００Ｍｂｐｓ以上の伝送レートの通信を行なうことが想定されている。
　Ａｄｖａｎｃｅｄ－ＥＵＴＲＡでは、ＥＵＴＲＡの移動局装置も収容できるようにＥＵＴＲＡの２０ＭＨｚの帯域を複数個束ねることで、１００ＭＨｚ帯域を実現することが考えられている。尚、Ａｄｖａｎｃｅｄ－ＥＵＴＲＡでは、ＥＵＴＲＡの１つの２０ＭＨｚ以下の帯域をコンポーネントキャリア（Component Carrier : ＣＣ）と呼ばれている。コンポーネントキャリアは、セル（Cell）とも呼ばれている。また、２０ＭＨｚの帯域を束ねることをキャリアアグリゲーション(Carrier Aggregation：ＣＡ)と呼ばれている（非特許文献１）。
　また、Ａｄｖａｎｃｅｄ－ＥＵＴＲＡでは、マクロセル(Macro Cell)とマクロセルの範囲内にあるスモールセル(Small Cell)とでキャリアアグリゲーションを行うことを検討している。非特許文献２では、マクロセルとスモールセルのキャリアアグリゲーション時の基地局装置と移動局装置間の通信において、マクロセルで制御情報を送信し、スモールセルでユーザー情報を送信することが提案されている。
3GPP TS (Technical Specification) 36.300、V 10.8.0 (2012-06), Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA) and Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN), Overall description Stage 2 RWS-120010, NTT DOCOMO, "Requirements, Candidate Solutions & Technology Roadmap for LTE Rel-12 Onward", 3GPP Workshop on Release 12 and onward, Ljubljana, Slovenia, 11-12 June, 2012 3GPP TS (Technical Specification) 36.321, V10.5.0 (2012-03), Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA) Medium Access Control (MAC) protocol specification
　しかしながら、非特許文献２で示されたように基地局装置と移動局装置間の通信において、マクロセルで制御情報を送信し、スモールセルでユーザー情報を送信する場合、制御情報とユーザー情報を適切なセルで送信するように制御しなければならない。基地局装置及び移動局装置内のプロトコルスタックを上位層まで２つ以上実装し、上位層で処理を行うようにすれば実現できるが、基地局装置及び移動局装置が複雑また高価になる。また、現状のＥＵＴＲＡの移動局装置には下位層で制御情報とユーザー情報をセル毎に振り分けて送信する機能はない。
　本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、基地局装置及び移動局装置内のプロトコルスタックの下位層でデータの振り分け制御を適切に行うことが可能な移動局装置、基地局装置、無線通信システム、無線通信方法及び集積回路を提供することを目的とする。
　（１）上記の目的を達成するために、本発明は、以下のような手段を講じた。すなわち、本発明の一態様に係る無線通信システムは、基地局装置と端末装置とが複数セルを介して通信を行う無線通信システムであって、前記基地局装置は、前記端末装置にセル毎に対応する論理チャネルを分類する論理チャネル情報を送信し、前記端末装置は、前記論理チャネル情報に基づいて前記セルに対応する前記論理チャネルのデータを送信する。
　（２）また、前記無線通信システムにおいて、前記端末装置は、バッファステータスレポートを前記論理チャネルに基づいて前記基地局装置に送信するように構成されてもよい。
　（３）また、前記無線通信システムにおいて、前記端末装置は、スケジューリングリクエストを前記バッファステータスレポートの送信セルに分けて送信するように構成されてもよい。
　（４）本発明の他の一態様に係る端末装置は、階層構造の通信プロトコルスタックを持ち、基地局装置と複数セルを介して通信を行う端末装置であって、前記通信プロトコルスタックの第一の層において前記基地局装置からデータを受信する手段と、前記第一の層において前記基地局装置から上りリンクグラントデータを受信した場合、前記上りリンクグラントと上りリンクグラントを送信するセル情報を第二の層に通知する手段と、第三の層において前記第二の層にセル毎に対応する論理チャネルを分類する論理チャネル情報を通知する手段と、前記第二の層において前記論理チャネル情報と前記上りリンクグラントと前記上りリンクグラントを送信するセル情報とに基づいて、各セルに各論理チャネルのデータを振り分ける手段とを有する。
　（５）また、前記端末装置は、前記論理チャネルのデータを振り分ける手段を有することを前記基地局装置に通知するように構成されてもよい。
　（６）本発明の他の一態様に係る基地局装置は、端末装置と複数セルを介して通信を行う基地局装置であって、前記複数セルの中でセル毎にデータの分類が必要な場合、前記端末装置にセル毎に対応する論理チャネルを分類する論理チャネル情報を送信する。
　（７）前記基地局装置は、前記論理チャネル情報を送信する機能を有していることを前記端末装置に通知するように構成されてもよい。
　（８）また、本発明の他の一態様に係る制御方法は、階層構造の通信プロトコルスタックを持ち、基地局装置と複数セルを介して通信を行う端末装置の制御方法であって、前記通信プロトコルスタックの第一の層において前記基地局装置からデータを受信するステップと、前記第一の層において前記基地局装置から上りリンクグラントデータを受信した場合、前記上りリンクグラントと上りリンクグラントを送信するセル情報を第二の層に通知するステップと、第三の層において前記第二の層にセル毎に対応する論理チャネルを分類する論理チャネル情報を通知するステップと、前記第二の層において前記論理チャネル情報と前記上りリンクグラントと前記上りリンクグラントを送信するセル情報とに基づいて、各セルに各論理チャネルのデータを振り分けるステップを少なくとも含む。
　（９）また、本発明の他の一態様に係る集積回路は、階層構造の通信プロトコルスタックを持ち、基地局装置と複数セルを介して通信を行う端末装置に適用される集積回路であって、前記通信プロトコルスタックの第一の層において前記基地局装置からデータを受信する手段と、前記第一の層において前記基地局装置から上りリンクグラントデータを受信した場合、前記上りリンクグラントと上りリンクグラントを送信するセル情報を第二の層に通知する手段と、第三の層において前記第二の層にセル毎に対応する論理チャネルを分類する論理チャネル情報を通知する手段と、前記第二の層において前記論理チャネル情報と前記上りリンクグラントと前記上りリンクグラントを送信するセル情報とに基づいて、各セルに各論理チャネルのデータを振り分ける手段を有する。
　本発明の態様によれば、移動局装置は制御情報とユーザー情報とを送信すべきセルに適切に振り分けて送信することが可能となる。
ＥＵＴＲＡにおける物理チャネル構成を示す図である。 ＥＵＴＲＡにおける下りリンクのチャネル構成を示す図である。 ＥＵＴＲＡにおける上りリンクのチャネル構成を示す図である。 基地局装置及び移動局装置の制御情報に関する通信プロトコルの構成を示す図である。 基地局装置及び移動局装置のユーザー情報に関する通信プロトコルの構成を示す図である。 Ａｄｖａｎｃｅｄ－ＥＵＴＲＡについての説明図である。 本発明の実施形態に係る移動局装置の構成を示す図である。 本発明の実施形態に係る基地局装置の構成を示す図である。 本発明の実施形態に係る移動局装置の動作例を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係る移動局装置の上りリンクに関するＭＡＣ層の構成を示した図である。
　ＥＵＴＲＡの下りリンクとして、ＯＦＤＭ方式が採用されている。また、ＥＵＴＲＡの上りリンクとして、ＤＦＴ－ｓｐｒｅａｄ　ＯＦＤＭ方式のシングルキャリア通信方式が採用されている。
　図１は、ＥＵＴＲＡの物理チャネル構成を示す図である。下りリンクの物理チャネルは、物理下りリンク共用チャネルＰＤＳＣＨ（Physical Downlink Shared Channel）、物理下りリンク制御チャネルＰＤＣＣＨ（Physical Downlink Control Channel）、物理報知チャネルＰＢＣＨ（Physical Broadcast Channel）により構成されている。この他に下りリンク同期信号、下りリンク参照信号の物理信号がある。
　上りリンクの物理チャネルは、物理ランダムアクセスチャネルＰＲＡＣＨ（Physical Random Access Channel）、物理上りリンク共用チャネルＰＵＳＣＨ（Physical Uplink Shared Channel）、物理上りリンク制御チャネルＰＵＣＣＨ（Physical Uplink Control Channel）により構成されている。
　図２は、ＥＵＴＲＡの下りリンクのチャネル構成を示す図である。図２に示す下りリンクのチャネルは、それぞれ論理チャネル、トランスポートチャネル、物理チャネルから構成されている。論理チャネルは、媒体アクセス制御（ＭＡＣ：Medium Access Control）層で送受信されるデータ送信サービスの種類を定義する。トランスポートチャネルは、無線インターフェースで送信されるデータがどのような特性をもち、そのデータがどのように送信されるのかを定義する。物理チャネルは、トランスポートチャネルを運ぶ物理的なチャネルである。
　下りリンクの論理チャネルには、報知制御チャネルＢＣＣＨ（Broadcast Control Channel）、ページング制御チャネルＰＣＣＨ（Paging Control Channel）、共通制御チャネルＣＣＣＨ（Common Control Channel）、専用制御チャネルＤＣＣＨ（Dedicated Control Channel）、専用トラフィックチャネルＤＴＣＨ（Dedicated Traffic Channel）が含まれる。
　下りリンクのトランスポートチャネルには、報知チャネルＢＣＨ（Broadcast Channel）、ページングチャネルＰＣＨ（Paging Channel）、下りリンク共用チャネルＤＬ－ＳＣＨ（Downlink Shared Channel）が含まれる。
　下りリンクの物理チャネルには、物理報知チャネルＰＢＣＨ（Physical Broadcast Channel）、物理下りリンク制御チャネルＰＤＣＣＨ（Physical Downlink Control Channel）、物理下りリンク共用チャネルＰＤＳＣＨ（Physical Downlink Shared Channel）が含まれる。これらのチャネルは、基地局装置と移動局装置の間で送受信される。
　次に、論理チャネルについて説明する。報知制御チャネルＢＣＣＨは、システム制御情報を報知するために使用される下りリンクチャネルである。ページング制御チャネルＰＣＣＨは、ページング情報を送信するために使用される下りリンクチャネルであり、ネットワークが移動局装置のセル位置を知らないときに使用される。共通制御チャネルＣＣＣＨは、移動局装置とネットワーク間の制御情報を送信するために使用されるチャネルであり、ネットワークと無線リソース制御（ＲＲＣ：Radio Resource Control）接続を有していない移動局装置によって使用される。
　専用制御チャネルＤＣＣＨは、１対１（point-to-point）の双方向チャネルであり、移動局装置とネットワーク間で個別の制御情報を送信するために利用するチャネルである。専用制御チャネルＤＣＣＨは、ＲＲＣ接続を有している移動局装置によって使用される。専用トラフィックチャネルＤＴＣＨは、１対１の双方向チャネルであり、１つの移動局装置専用のチャネルであって、ユーザー情報（ユニキャストデータ）の転送のために利用される。
　次に、トランスポートチャネルについて説明する。報知チャネルＢＣＨは、固定かつ事前に定義された送信形式によって、セル全体に報知される。下りリンク共用チャネルＤＬ－ＳＣＨでは、ＨＡＲＱ（Hybrid Automatic Repeat Request：ハイブリッド自動再送要求）、動的適応無線リンク制御、間欠受信（ＤＲＸ：Discontinuous Reception）、がサポートされ、セル全体に報知される必要がある。
　ページングチャネルＰＣＨでは、ＤＲＸがサポートされ、セル全体に報知される必要がある。また、ページングチャネルＰＣＨは、トラフィックチャネルや他の制御チャネルに対して動的に使用される物理リソース、すなわち物理下りリンク共用チャネルＰＤＳＣＨにマッピングされる。
　次に、物理チャネルについて説明する。物理報知チャネルＰＢＣＨは、４０ミリ秒周期で報知チャネルＢＣＨをマッピングする。物理下りリンク制御チャネルＰＤＣＣＨは、下りリンク共用チャネルＰＤＳＣＨのリソース割り当て、下りリンクデータに対するハイブリッド自動再送要求（ＨＡＲＱ）情報、および、物理上りリンク共用チャネルＰＵＳＣＨのリソース割り当てである上りリンク送信許可（上りリンクグラント：Uplink grant）を移動局装置に通知するために使用されるチャネルである。物理下りリンク共用チャネルＰＤＳＣＨは、下りリンクデータまたはページング情報を送信するために使用されるチャネルである。
　次に、チャネルマッピングについて説明する。図２に示されるように、下りリンクでは、次のようにトランスポートチャネルと物理チャネルのマッピングが行われる。報知チャネルＢＣＨは、物理報知チャネルＰＢＣＨにマッピングされる。ページングチャネルＰＣＨおよび下りリンク共用チャネルＤＬ－ＳＣＨは、物理下りリンク共用チャネルＰＤＳＣＨにマッピングされる。物理下りリンク制御チャネルＰＤＣＣＨは、物理チャネル単独で使用される。
　また、下りリンクにおいて、次のように論理チャネルとトランスポートチャネルのマッピングが行われる。ページング制御チャネルＰＣＣＨは、ページングチャネルＰＣＨにマッピングされる。報知制御チャネルＢＣＣＨは、報知チャネルＢＣＨと下りリンク共用チャネルＤＬ－ＳＣＨにマッピングされる。共通制御チャネルＣＣＣＨ、専用制御チャネルＤＣＣＨ、専用トラフィックチャネルＤＴＣＨは、下りリンク共用チャネルＤＬ－ＳＣＨにマッピングされる。
　図３は、ＥＵＴＲＡの上りリンクのチャネル構成を示す図である。図３に示す上りリンクのチャネルは、それぞれ論理チャネル、トランスポートチャネル、物理チャネルから構成されている。各チャネルの定義は下りリンクのチャネルと同じである。（論理チャネルは、媒体アクセス制御（ＭＡＣ：Medium Access Control）層で送受信されるデータ送信サービスの種類を定義する。トランスポートチャネルは、無線インターフェースで送信されるデータがどのような特性をもち、そのデータがどのように送信されるのかを定義する。物理チャネルは、トランスポートチャネルを運ぶ物理的なチャネルである。）
　上りリンクの論理チャネルには、共通制御チャネルＣＣＣＨ（Common Control Channel）、専用制御チャネルＤＣＣＨ（Dedicated Control Channel）、専用トラフィックチャネルＤＴＣＨ（Dedicated Traffic Channel）が含まれる。
　上りリンクのトランスポートチャネルには、上りリンク共用チャネルＵＬ－ＳＣＨ（Uplink Shared Channel）とランダムアクセスチャネルＲＡＣＨ（Random Access Channel）が含まれる。
　上りリンクの物理チャネルには、物理上りリンク制御チャネルＰＵＣＣＨ（Physical Uplink Control Channel）、物理上りリンク共用チャネルＰＵＳＣＨ（Physical Uplink Shared Channel）と物理ランダムアクセスチャネルＲＡＣＨ（Physical Random Access Channel）が含まれる。これらのチャネルは、基地局装置と移動局装置の間で送受信される。
　次に、論理チャネルについて説明する。共通制御チャネルＣＣＣＨは、移動局装置とネットワーク間の制御情報を送信するために使用されるチャネルであり、ネットワークと無線リソース制御（ＲＲＣ：Radio Resource Control）接続を有していない移動局装置によって使用される。
　専用制御チャネルＤＣＣＨは、１対１（point-to-point）の双方向チャネルであり、移動局装置とネットワーク間で個別の制御情報を送信するために利用するチャネルである。専用制御チャネルＤＣＣＨは、ＲＲＣ接続を有している移動局装置によって使用される。専用トラフィックチャネルＤＴＣＨは、１対１の双方向チャネルであり、１つの移動局装置専用のチャネルであって、ユーザー情報（ユニキャストデータ）の転送のために利用される。
　次に、トランスポートチャネルについて説明する。上りリンク共用チャネルＵＬ－ＳＣＨでは、ＨＡＲＱ（Hybrid Automatic Repeat Request：ハイブリッド自動再送要求）、動的適応無線リンク制御、間欠送信（ＤＴＸ：Discontinuous Transmission）がサポートされる。ランダムアクセスチャネルＲＡＣＨでは、制限された制御情報が送信される。
　次に、物理チャネルについて説明する。物理上りリンク制御チャネルＰＵＣＣＨは、下りリンクデータに対する応答情報（ＡＣＫ（Acknowledgement）／ＮＡＣＫ（Negative Acknowledgement））、下りリンクの無線品質情報および、上りリンクデータの送信要求（スケジューリングリクエスト：Scheduling Request：ＳＲ）を基地局装置に通知するために使用されるチャネルである。物理上りリンク共用チャネルＰＵＳＣＨは、上りリンクデータを送信するために使用されるチャネルである。物理ランダムアクセスチャネルは、ランダムアクセスプリアンブルを送信するために使用されるチャネルである。
　次に、チャネルマッピングについて説明する。図３に示されるように、上りリンクでは、次のようにトランスポートチャネルと物理チャネルのマッピングが行われる。上りリンク共用チャネルＵＬ－ＳＣＨは、物理上りリンク共用チャネルＰＵＳＣＨにマッピングされる。ランダムアクセスチャネル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。物理上りリンク制御チャネルＰＵＣＣＨは、物理チャネル単独で使用される。
　また、上りリンクにおいて、次のように論理チャネルとトランスポートチャネルのマッピングが行われる。共通制御チャネルＣＣＣＨ、専用制御チャネルＤＣＣＨ、専用トラフィックチャネルＤＴＣＨは、上りリンク共用チャネルＵＬ－ＳＣＨにマッピングされる。
　図４は、ＥＵＲＴＡの移動局装置及び基地局装置の制御データを扱うプロトコルスタック（Protocol stack）である。図５は、ＥＵＲＴＡの移動局装置及び基地局装置のユーザーデータを扱うプロトコルスタックである。図４及び図５について以下で説明する。
　物理層（Physical layer：ＰＨＹ層）は、物理チャネル（Physical Channel）を利用して上位層に伝送サービスを提供する。ＰＨＹ層は、上位の媒体アクセス制御層（Medium Access Control layer：ＭＡＣ層）とトランスポートチャネルで接続される。トランスポートチャネルを介して、ＭＡＣ層とＰＨＹ層とレイヤ（layer：層）間でデータが移動する。移動局装置と基地局装置のＰＨＹ層間において、物理チャネルを介してデータの送受信が行われる。
　ＭＡＣ層は、多様な論理チャネルを多様なトランスポートチャネルにマッピングを行う。ＭＡＣ層は、上位の無線リンク制御層（Radio Link Control layer：ＲＬＣ層）とは論理チャネルで接続される。論理チャネルは、伝送される情報の種類によって大きく分けられ、制御情報を伝送する制御チャネルとユーザー情報を伝送するトラフィックチャネルに分けられる。
　ＲＬＣ層は、上位層から受信したデータを分割（Segmentation）及び連結(Concatenation)し、下位層が適切にデータ送信できるようにデータサイズを調節する。また、ＲＬＣ層は、各データが要求するＱｏＳ（Quality of Service）を保証するための機能も持つ。すなわち、ＲＬＣ層は、データの再送制御等の機能を持つ。
　パケットデータコンバージェンスプロトコル層（Packet Data Convergence Protocol layer：ＰＤＣＰ層）は、ユーザーデータであるＩＰパケットを無線区間で効率的に伝送するために、不要な制御情報の圧縮を行うヘッダ圧縮機能を持つ。また、ＰＤＣＰ層は、データの暗号化の機能も持つ。
　無線リソース制御層（Radio Resource Control layer：ＲＲＣ層）は、制御情報のみ定義される。ＲＲＣ層は、無線ベアラ（Radio Bearer：ＲＢ）の設定・再設定を行い、論理チャネル、トランスポートチャネル及び物理チャネルの制御を行う。ＲＢは、制御データ無線ベアラ（Signaling Radio Bearer：ＳＲＢ）とデータ無線ベアラ（Data Radio Bearer：ＤＲＢ）とに分けられ、ＳＲＢは、制御情報であるＲＲＣメッセージを送信する経路として利用される。ＤＲＢは、ユーザー情報を送信する経路として利用される。基地局装置と移動局装置のＲＲＣ層間で各ＲＢの設定が行われる。
　尚、ＰＨＹ層は一般的に知られる開放型システム間相互接続（Open Systems Interconnection：ＯＳＩ）モデルの階層構造の中で第一層の物理層に対応し、ＭＡＣ層、ＲＬＣ層及びＰＤＣＰ層はＯＳＩモデルの第二層であるデータリンク層に対応し、ＲＲＣ層はＯＳＩモデルの第三層であるネットワーク層に対応する。
　移動局装置のＭＡＣ層の機能について、より詳細に以下に説明する
　ＭＡＣ層は、各論理チャネルをトランスポートチャネルにマッピングする機能を持っている。この手順は論理チャネル優先順位付け（Logical Channel Prioritization：ＬＣＰ）手順と呼ばれている。基本的なＬＣＰ手順は、各論理チャネルの優先度と無線ベアラのＱｏＳを考慮した一定期間内に送信しなければならない送信ビットレート（Prioritized Bit Rate：ＰＢＲ）を考慮して、送信データの送信優先順位を決定し、上りリンクグラントを受信した時点での送信優先順位の高いデータからトランスポートチャネルにマッピングを行う。基地局装置との接続時にＭＡＣ層は、ＲＲＣ層から各ＲＢの論理チャネル番号、論理チャネルの優先度とＰＢＲ等の情報をＲＲＣ層から取得する（非特許文献３）。
　また、ＭＡＣ層は、各論理チャネルに対応する送信バッファのデータ量を通知する機能を持っている。この機能をバッファステータスレポート（Buffer Status Report：ＢＳＲ）と言う。ＢＳＲでは、各論理チャネルを論理チャネルグループ（Logical Channel Group：ＬＣＧ）に割り当て、各ＬＣＧに対する送信バッファ量をＭＡＣ層のメッセージとして基地局装置に通知する。ＢＳＲがトリガされる条件として、いくつかの条件がある。例えば、送信可能なデータが発生し、更に、このデータが送信バッファにあるデータより論理チャネルの優先度が高い場合にＢＳＲがトリガされ、ＢＳＲを通知する。また、１つの定期的なタイマーが満了した場合にＢＳＲがトリガされ、ＢＳＲを通知したりする。
　尚、ＢＳＲがトリガされた場合にＢＳＲを通知するための無線リソース（物理上りリンク共用チャネルＰＵＳＣＨ）が割り当てられていない場合、ＭＡＣ層は、ＰＨＹ層にスケジューリングリクエスト（ＳＲ）を送信するように指示する。ＭＡＣ層は、無線リソースが割り当てられてから、ＢＳＲを送信する。ＰＨＹ層は、ＭＡＣ層からスケジューリングリクエストの送信を指示された場合、物理上りリンク制御チャネルＰＵＣＣＨを使用してスケジューリングリクエストを送信する。尚、ＰＨＹ層は、スケジューリングリクエスト送信のための物理上りリンク制御チャネルＰＵＣＣＨを割り当てられていない場合、物理ランダムアクセスチャネルＰＲＡＣＨを使用してスケジューリングリクエストを行う。
　この他、ＭＡＣ層は、間欠受送信（ＤＲＸ・ＤＴＸ）を行うためにＰＨＹ層の制御を行う機能、送信電力の情報を通知する機能、ＨＡＲＱ制御を行う機能等を持っている。
　３ＧＰＰでは、ＥＵＴＲＡの更なる進化のＡｄｖａｎｃｅｄ－ＥＵＴＲＡの議論も行われている。Ａｄｖａｎｃｅｄ－ＥＵＴＲＡでは、上りリンクおよび下りリンクでそれぞれ最大１００ＭＨｚ帯域幅までの帯域を使用して、最大で下りリンク１Ｇｂｐｓ以上、上りリンク５００Ｍｂｐｓ以上の伝送レートの通信を行なうことを想定している。
　Ａｄｖａｎｃｅｄ－ＥＵＴＲＡでは、ＥＵＴＲＡの移動局装置も収容できるようにＥＵＴＲＡの２０ＭＨｚ以下の帯域を複数個束ねることで、最大で１００ＭＨｚ帯域を実現することを考えている。尚、Ａｄｖａｎｃｅｄ－ＥＵＴＲＡでは、ＥＵＴＲＡの１つの２０ＭＨｚ以下の帯域をコンポーネントキャリア（Component Carrier : CC）と呼んでいる（非特許文献１）。また、１つの下りリンクのコンポーネントキャリアと１つの上りリンクのコンポーネントキャリアを組み合わせて１つのセルを構成する。尚、１つの下りリンクコンポーネントキャリアのみでも１つのセルを構成できる。
　基地局装置は、移動局装置の通信能力や通信条件にあった複数のセルを割り当て、割り当てた複数のセルを介して移動局装置と通信を行なうようにしている。尚、移動局装置に割り当てられた複数のセルは、１つのセルを第一セル（Primary Cell：ＰＣｅｌｌ）とそれ以外のセルを第二セル（Secondary Cell：ＳＣｅｌｌ）とに分類される。第一セルには、上りリンク制御チャネルＰＵＣＣＨの割り当てや、ランダムアクセスチャネルＲＡＣＨへのアクセス許可など特別な機能が設定されている。また、移動局装置の消費電力を少なくするために、割り当て直後の第二セルに対し、移動局装置は下りリンクの受信処理を行わず（または、下りリンク制御チャネルで指示された無線リソース割り当て情報に従わない）、基地局装置からアクティベート（Activate）を指示された後、アクティベートを指示された第二セルに対して下りリンクの受信処理を開始する（または、下りリンク制御チャネルで指示された無線リソース割り当て情報に従う）ようにしている。
　また、移動局装置は、基地局装置からアクティベートしている第二セルに対してデアクティベート（deactivate）を指示された後、デアクティベートを指示された第二セルに対して下りリンクの受信処理を停止する（または、下りリンク制御チャネルで指示された無線リソース割り当て情報に従わない）ようにしている。尚、基地局装置からアクティベートを指示され、下りリンクの受信処理を行っている第二セルをアクティベートセルと言い、また、基地局装置から移動局装置への割り当て直後の第二セル及びデアクティベートを指示され、下りリンクの受信処理を停止している第二セルをデアクティベートセルと言う。また、第一セルは、常にアクティベートセルである。
　また、図６のように移動局装置は、ＲＲＨ（Radio Remote Head）やリピータ（Repeater）などを介して基地局装置とキャリアアグリゲーションを行いながら通信をする場合がある。このような場合、移動局装置での下りリンクコンポーネントキャリアの受信タイミングと、上りリンクコンポーネントキャリア毎の基地局装置への送信タイミングの両方または一方がセル毎に異なることとなる。このような場合、送信タイミングが同じとなるセルをグループ化して通信を行う。この送信タイミングが同じとなるセルをグループ化することを送信タイミンググループ(Timing Advance Group)という。
　尚、移動局装置のＭＡＣ層は、キャリアアグリゲーションを行う場合、セルのアクティベーション／デアクティベーションを行うためにＰＨＹ層の制御を行う機能及び送信タイミンググループを管理するためにＰＨＹ層の制御行う機能も持っている。
（実施形態）
　[構成説明]
　図７は、本発明の実施形態に係る移動局装置の構成を示す図である。移動局装置１－１～１－３は、データ生成部１０１、ＲＲＣメッセージ生成部１０３、送信データ記憶部１０５、送信ＨＡＲＱ処理部１０７、送信処理部１０９、無線部１１１、受信処理部１１３、受信ＨＡＲＱ処理部１１５、ＭＡＣ情報抽出部１１７、ＵＬスケジューリング部１１９、ＬＣＰ制御部１２１、ＭＡＣ制御部１２３、データ処理部１２５、ＲＲＣメッセージ処理部１２７、ＲＲＣ制御部１２９から構成される。
　上位層からのユーザーデータとＲＲＣメッセージ生成部１０３からの制御データはデータ生成部１０１に入力される。データ生成部１０１は、ＰＤＣＰ層、ＲＬＣ層の機能を持ち、ユーザーデータのＩＰパケットのヘッダ圧縮やデータの暗号化、データの分割及び結合等の処理を行い、データサイズを調節する。データ生成部１０１は、処理を行ったデータとデータの論理チャネル情報を送信データ記憶部１０５に出力する。ＲＲＣメッセージ生成部１０３は、ＲＲＣ制御部１２９の指示に従ってＲＲＣメッセージを作成し、データ生成部１０１に出力する。
　送信データ記憶部１０５は、データ生成部１０１から入力されたデータを論理チャネル毎に蓄積し、ＬＣＰ制御部１２１からの指示に基づいて指示された論理チャネルのデータを指示されたデータ量分だけ送信ＨＡＲＱ処理部１０７に出力する。また、送信データ記憶部１０５は、論理チャネル毎の蓄積されたデータのデータ量の情報をＬＣＰ制御部１２１に出力する。また、送信データ記憶部１０５は、蓄積されているデータより高い優先度のデータが入力された場合、または一定期間毎にスケジューリングリクエスト信号を基地局装置３に送信するように送信処理部１０９を制御する。そして、スケジューリングリクエスト信号送信後にＢＳＲ情報を示したＭＡＣ層のメッセージを作成する。
　送信ＨＡＲＱ処理部１０７は、入力データに符号化を行い、符号化したデータにパンクチャ処理を行う。そして、送信ＨＡＲＱ処理部１０７は、パンクチャしたデータを送信処理部１０９に出力し、符号化したデータを保存する。送信ＨＡＲＱ処理部１０７は、ＵＬスケジュール部１１９からデータの再送を指示された場合、保存してある符号化したデータから前回に行なったパンクチャと異なるパンクチャ処理を行い、パンクチャしたデータを送信処理部１０９に出力する。
　送信処理部１０９は、送信データ制御部１０７から入力されたデータに変調・符号化を行なう。送信処理部１０９は、変調・符号化されたデータをＤＦＴ（Discrete Fourier Transform（離散フーリエ変換））－ＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform（逆高速フーリエ変換））処理し、処理後、ＣＰ（Cyclic prefix）を挿入し、ＣＰ挿入後のデータを各コンポーネントキャリアの物理上りリンク共用チャネル（ＰＵＳＣＨ）に配置し、無線部１１１に出力する。また、送信処理部１０９は、送信データ記憶部１０５からスケジューリングリクエスト送信の指示があった場合、スケジューリングリクエスト信号を生成し、生成したスケジューリングリクエスト信号を物理上りリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）に配置し、無線部１１１に出力する。また、送信処理部１０９は、ＵＬスケジュール部１１９から受信データの応答指示があった場合、ＡＣＫまたはＮＡＣＫ信号を生成し、生成した信号を物理上りリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）に配置し、無線部１１１に出力する。
　無線部１１１は、送信処理部１０９から入力されたデータを無線周波数にアップコンバートし、送信電力を調整して送信アンテナからデータを送信する。また、無線部１１１は、受信アンテナより受信した無線信号をダウンコンバートし、受信処理部１１３に出力する。受信処理部１１３は、無線部１１１から入力された信号をＦＦＴ（Fast Fourier Transform（高速フーリエ変換））処理、復号化、復調処理等を行なう。受信処理部１１３は、復調したデータの中で物理下りリンク共用チャネル（ＰＤＳＣＨ）のデータを受信ＨＡＲＱ処理部１１５に出力する。また、受信処理部１１３は、復調したデータの中で物理下りリンク制御チャネルＰＤＣＣＨから取得した制御データの上りリンク送信データの応答情報（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）や上りリンク送信許可情報（Uplink grant:上りリンクグラント）をＵＬスケジュール部１１９に出力する。尚、上りリンク送信許可情報は、データの変調・符号化方式、データサイズ情報、ＨＡＲＱ情報、送信位置情報などがある。
　受信ＨＡＲＱ処理部１１５は、受信処理部１１３からの入力データの復号処理を行い、復号処理に成功した場合、データをＭＡＣ情報抽出部１１７に出力する。受信ＨＡＲＱ処理部１１５は、入力データの復号処理に失敗した場合、復号処理に失敗したデータを保存する。受信ＨＡＲＱ処理部１１５は、再送データを受信した場合、保存してあるデータと再送データを合成し、復号処理を行う。また、受信ＨＡＲＱ処理部１１５は、入力データの復号処理の成否をＵＬスケジュール部１１９に通知する。
　ＭＡＣ情報抽出部１１７は、受信ＨＡＲＱ処理部１１５から入力されたデータからＭＡＣ層（Medium Access Control layer）の制御データを抽出し、抽出した制御情報をＭＡＣ制御部１２３に出力する。ＭＡＣ情報抽出部１１７は、残りのデータをデータ処理部１２５に出力する。データ処理部１２５は、ＰＤＣＰ層、ＲＬＣ層の機能を持ち、圧縮されたＩＰヘッダの解凍機能や暗号化されたデータの復号機能、データの分割及び結合等の処理を行い、データを元の形に戻す。データ処理部１２５は、ＲＲＣメッセージとユーザーデータに分け、ＲＲＣメッセージをＲＲＣメッセージ処理部１２７に出力し、ユーザーデータを上位層に出力する。
　ＵＬスケジュール部１１９は、受信処理部１１３から入力された上りリンク送信許可情報からＬＣＰ制御部１２１にデータサイズ情報及び送信位置情報を出力し、送信ＨＡＲＱ処理部１０７にＨＡＲＱ情報を通知し、送信処理部１０９に変調・符号化方式及び送信位置情報を出力する。また、ＵＬスケジュール部１１９は、受信処理部１１３から上りリンク送信データに対する応答情報を取得し、応答情報がＮＡＣＫ（否応答）を示していた場合、送信ＨＡＲＱ処理部１０７と送信処理部１０９に再送を指示する。ＵＬスケジュール部１１９は、受信ＨＡＲＱ処理部１１５からデータの復号処理の成否情報を取得した場合、送信処理部１０９にＡＣＫまたはＮＡＣＫ信号を送信するように指示する。
　ＬＣＰ制御部１２１は、ＭＡＣ制御部１２３から取得したセル毎の送信可能論理チャネル情報と送信データ記憶部１０５から取得した論理チャネル毎のデータ量情報とＵＬスケジューリング部１１９から取得した送信データサイズと送信位置情報（送信セル情報）を元に各論理チャネルのデータの送信優先順位を決定し、送信する論理チャネルとデータ量を送信データ記憶部１０５に通知する。
　ＭＡＣ制御部１２３は、ＭＡＣ層の機能を持ち、ＭＡＣ情報抽出部１１７から入力されたＭＡＣ制御情報の中でセル（または、コンポーネントキャリア）のアクティベーション／デアクティベーション指示情報及びＤＲＸ制御情報を取得した場合、アクティベーション／デアクティベーション制御及びＤＲＸ制御を行うために無線部１１１、送信処理部１０９及び受信処理部１１３の制御を行う。ＭＡＣ制御部１２３は、ＭＡＣ情報抽出部１１７から入力されたＭＡＣ制御情報の中で送信タイミング情報を送信処理部１０９へ出力する。ＭＡＣ制御部１２３は、ＲＲＣ制御部１２９から入力された送信タイミンググループ情報を管理し、送信処理部１０９を制御する。また、ＭＡＣ制御部１２３は、ＲＲＣ制御部１２９から入力されたセル毎に送信可能な論理チャネル情報をＬＣＰ制御部１２１に出力する。
　ＲＲＣメッセージ処理部１２７は、データ処理部１２５から入力されたＲＲＣメッセージを解析して、結果をＲＲＣ制御部１２９に出力する。
　ＲＲＣ制御部１２９は、基地局装置３との接続・切断処理、キャリアアグリゲーションの設定、送信タイミンググループの設定、無線ベアラの設定など基地局装置３と通信を行うための各種設定を行い、前記各種設定に伴う上位層との情報のやり取りを行い、前記各種設定に伴う下位層の制御を行う。ＲＲＣ制御部１２９は、ＲＲＣメッセージを作成するようにＲＲＣメッセージ生成部１０３を制御する。ＲＲＣ制御部１２９は、無線ベアラの設定が設定された場合、セル毎に送信可能な論理チャネル情報をＭＡＣ制御部１２３に出力する。ＲＲＣ制御部１２９は、ＭＡＣ層に必要な情報をＭＡＣ制御部１２３に出力する。
　尚、送信処理部１０９、無線部１１１、受信処理部１１３は、物理層の動作を行い、送信データ記憶部１０５、送信ＨＡＲＱ処理部１０７、受信ＨＡＲＱ処理部１１５、ＭＡＣ情報抽出部１１７、ＵＬスケジューリング部１１９、ＬＣＰ制御部１２１、ＭＡＣ制御部１２３は、ＭＡＣ層の動作を行い、データ生成部１０１及びデータ処理部１２５は、ＲＬＣ層及びＰＤＣＰ層の動作を行い、ＲＲＣメッセージ生成部１０３、ＲＲＣメッセージ処理部１２７、ＲＲＣ制御部１２９はＲＲＣ層の動作を行う。
　図８は、本発明の実施形態に係る基地局装置の構成を示す図である。基地局装置３は、データ生成部２０１、ＲＲＣメッセージ生成部２０３、送信データ記憶部２０５、送信ＨＡＲＱ処理部２０７、送信処理部２０９、無線部２１１、受信処理部２１３、受信ＨＡＲＱ処理部２１５、ＭＡＣ情報抽出部２１７、ＭＡＣ制御部２１９、データ処理部２２１、ＲＲＣメッセージ処理部２２３、ＲＲＣ制御部２２５から構成される。
　上位層からのユーザーデータとＲＲＣメッセージ生成部２０３からの制御データはデータ生成部２０１に入力さる。データ生成部２０１は、ＰＤＣＰ層、ＲＬＣ層の機能を持ち、ユーザーデータのＩＰパケットのヘッダ圧縮やデータの暗号化、データの分割及び結合等の処理を行い、データサイズを調節する。データ生成部２０１は、処理を行ったデータとデータの論理チャネル情報を送信データ記憶部２０５に出力する。ＲＲＣメッセージ生成部２０３は、ＲＲＣ制御部２２５の指示に従ってＲＲＣメッセージを作成し、データ生成部２０１に出力する。
　送信データ記憶部２０５は、データ生成部２０１から入力されたデータをユーザー毎に蓄積し、ＭＡＣ制御部２１９からの指示に基づいて指示されたユーザーのデータを指示されたデータ量分だけ送信ＨＡＲＱ処理部２０７に出力する。また、送信データ記憶部２０５は、論理チャネル毎の蓄積されたデータのデータ量の情報をＭＡＣ制御部２１９に出力する。
　送信ＨＡＲＱ処理部２０７は、入力データに符号化を行い、符号化したデータにパンクチャ処理を行う。そして、送信ＨＡＲＱ処理部２０７は、パンクチャしたデータを送信処理部２０９部に出力し、符号化したデータを保存する。送信ＨＡＲＱ処理部２０７は、ＭＡＣ制御部２１９からデータの再送を指示された場合、保存してある符号化したデータから前回に行なったパンクチャと異なるパンクチャ処理を行い、パンクチャしたデータを送信処理部２０９に出力する。
　送信処理部２０９は、送信ＨＡＲＱ処理部２０７から入力されたデータに変調・符号化を行なう。送信処理部２０９は、変調・符号化されたデータを各セルの物理下りリンク制御チャネルＰＤＣＣＨ、下りリンク同期信号、物理報知チャネルＰＢＣＨ、物理下りリンク共用チャネルＰＤＳＣＨなどの信号及び各チャネルにマッピングし、マッピングしたデータを直列／並列変換、ＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform（逆高速フーリエ変換））変換、ＣＰ挿入などのＯＦＤＭ信号処理を行い、ＯＦＤＭ信号を生成する。
　そして、送信処理部２０９は、生成したＯＦＤＭ信号を無線部２１１に出力する。また、送信処理部２０９は、ＭＡＣ制御部２１９から受信データの応答指示があった場合、ＡＣＫまたはＮＡＣＫ信号を生成し、生成した信号を物理下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）に配置し、無線部２１１に出力する。
　無線部２１１は、送信処理部２０９から入力されたデータを無線周波数にアップコンバートし、送信電力を調整して送信アンテナからデータを送信する。また、無線部２１１は、受信アンテナより受信した無線信号をダウンコンバートし、受信処理部２１３に出力する。受信処理部２１３は、無線部２１１から入力された信号をＦＦＴ（Fast Fourier Transform（高速フーリエ変換））処理、復号化、復調処理等を行なう。受信処理部２１３は、復調したデータの中で物理上りリンク共用チャネル（ＰＵＳＣＨ）のデータを受信ＨＡＲＱ処理部２１５に出力する。また、受信処理部２１３は、復調したデータの中で物理上りリンク制御チャネルＰＵＣＣＨから取得した制御データの下りリンク送信データの応答情報（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）、下りリンク無線品質情報（ＣＱＩ）及び上りリンク送信要求情報（スケジューリングリクエスト）をＭＡＣ制御部２１９に出力する。
　受信ＨＡＲＱ処理部２１５は、受信処理部２１３からの入力データの復号処理を行い、復号処理に成功した場合、データをＭＡＣ情報抽出部２１７に出力する。受信ＨＡＲＱ処理部２１５は、入力データの復号処理に失敗した場合、復号処理に失敗したデータを保存する。受信ＨＡＲＱ処理部２１５は、再送データを受信した場合、保存してあるデータと再送データを合成し、復号処理を行う。また、受信ＨＡＲＱ処理部２１５は、入力データの復号処理の成否をＭＡＣ制御部２１９に通知する。
　ＭＡＣ情報抽出部２１７は、受信ＨＡＲＱ処理部２１５から入力されたデータからＭＡＣ層の制御データを抽出し、抽出した制御情報をＭＡＣ制御部２１９に出力する。ＭＡＣ情報抽出部２１７は、残りのデータをデータ処理部２２１に出力する。データ処理部２２１は、ＰＤＣＰ層、ＲＬＣ層の機能を持ち、圧縮されたＩＰヘッダの解凍機能や暗号化されたデータの復号機能、データの分割及び結合等の処理を行い、データを元の形に戻す。データ処理部２２１は、ＲＲＣメッセージとユーザーデータに分け、ＲＲＣメッセージをＲＲＣメッセージ処理部２２３に出力し、ユーザーデータを上位層に出力する。
　ＭＡＣ制御部２１９は、ＭＡＣ層の機能を持ち、下りリンク及び上りリンクのスケジューリング処理を行う。ＭＡＣ制御部２１９は、受信処理部２１３から入力された下りリンク送信データの応答情報（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）、下りリンク無線品質情報（ＣＱＩ）及び上りリンク送信要求情報（スケジューリングリクエスト）、ＭＡＣ情報抽出部２１７から入力されたＢＳＲ及び送信データ記憶部２０５から取得したユーザー毎のデータ量情報から下りリンク及び上りリンクのスケジューリング処理を行う。ＭＡＣ制御部２１９は、スケジュール結果を送信処理部２０９に出力する。尚、ＭＡＣ制御部２１９は、移動局装置１－１で行うような手順でユーザー毎に下りリンクのデータを各セルで振り分けるような処理を行っても良い。
　また、ＭＡＣ部２１９は、受信処理部２１３から上りリンク送信データに対する応答情報を取得し、応答情報がＮＡＣＫ（否応答）を示していた場合、送信ＨＡＲＱ処理部２０７と送信処理部２０９に再送を指示する。ＭＡＣ制御部２１９は、受信ＨＡＲＱ処理部２１５からデータの復号処理の成否情報を取得した場合、送信処理部２０９にＡＣＫまたはＮＡＣＫ信号を送信するように指示する。
　また、ＭＡＣ制御部２１９は、移動局装置１－１に割り当てたセル（または、コンポーネントキャリア）のアクティベーション／デアクティベーション処理や送信タイミンググループの管理等を行う。ＲＲＣメッセージ処理部２２３は、データ処理部２２１から入力されたＲＲＣメッセージを解析して、結果をＲＲＣ制御部２２５に出力する。
　ＲＲＣ制御部２２５は、移動局装置１－１との接続・切断処理、キャリアアグリゲーションの設定、送信タイミンググループの設定、無線ベアラの設定など移動局装置１－１と通信を行うための各種設定を行い、前記各種設定に伴う上位層との情報のやり取りを行い、前記各種設定に伴う下位層の制御を行う。ＲＲＣ制御部２２５は、移動局装置１－１に各無線ベアラをどのセルで送信するかを設定する。ＲＲＣ制御部２２５は、ＲＲＣメッセージを作成するようにＲＲＣメッセージ生成部２０３を制御する。また、ＲＲＣ制御部２２５は、ＭＡＣ層に必要な情報をＭＡＣ制御部２１９に出力する。
　尚、送信処理部２０９、無線部２１１、受信処理部２１３は、ＰＨＹ層の動作を行い、送信データ記憶部２０５、送信ＨＡＲＱ処理部２０７、受信ＨＡＲＱ処理部２１５、ＭＡＣ情報抽出部２１７、ＭＡＣ制御部２１９は、ＭＡＣ層の動作を行い、データ生成部２０１及びデータ処理部２２１は、ＲＬＣ層及びＰＤＣＰ層の動作を行い、ＲＲＣメッセージ生成部２０３、ＲＲＣメッセージ処理部２２３、ＲＲＣ制御部２２５はＲＲＣ層の動作を行う。
　[動作説明]
　図１～６で説明したような無線通信システムを想定する。そして、図１が示すように、基地局装置３と、複数の移動局装置１－１、１－２、１－３とが通信を行なう。また、図６で説明した基地局装置と移動局装置が複数のセルを介して通信を行なうような無線通信システムを想定している。移動局装置１－１で制御データとユーザーデータを分けて基地局装置に情報を送信する手順を以下に示す。
　基地局装置３と移動局装置１－１の間で接続処理が行われた後、基地局装置３と移動局装置１－１間で無線ベアラが設定される。無線ベアラ（Radio Bearer：ＲＢ）の設定は、基地局装置３及び移動局装置１－１のＲＲＣ層の間で行われる。ＲＢの制御データ無線ベアラ（Signaling Radio Bearer：ＳＲＢ）及びデータ無線ベアラ(Data Radio Bearer ：ＤＲＢ)のそれぞれに対して論理チャネル番号、論理チャネルグループ番号、論理チャネルの優先度、ＰＢＲ（Prioritized Bit Rate）等の情報が設定される。移動局装置１－１のＲＲＣ層は、移動局装置１－１のＭＡＣ層に対し、設定された論理チャネル番号、論理チャネルグループ番号、論理チャネルの優先度、ＰＢＲ等の情報を通知する。
　次に基地局装置３は各ＲＢをどのセルで送信するか（または、各ＲＢをどのセルに対応して分類するか）を決定し、決定した情報を移動局装置１－１に通知する。尚、基地局装置３は、ＳＲＢのみをどのセルで送信するかを指定しても良い。また、各ＲＢをどのセルで送信するかの設定がされない場合、基地局装置３及び移動局装置１－１は、第一セル（Primary Cell：ＰＣｅｌｌ）または第一セルを含む送信タイミンググループのセルでＳＲＢを送信すると解釈しても良い。移動局装置１－１のＲＲＣ層は、セル毎の送信データの論理チャネル情報（どのセルでどの論理チャネル番号のデータを送信するかの情報）を移動局装置１－１のＭＡＣ層に通知する。移動局装置１－１のＭＡＣ層は、ＲＲＣ層から通知されたセル毎の送信データの論理チャネル情報に基づいて各論理チャネルのデータを各セルに振り分ける。
　尚、移動局装置１－１のＲＲＣ層は、セル毎のＳＲＢの論理チャネル情報（どのセルでどのＳＲＢの論理チャネル番号のデータを送信するかの情報）のみをＭＡＣ層に通知するようにしても良い。ＲＲＣ層からセル毎のＳＲＢの論理チャネル情報のみを通知された場合、ＭＡＣ層は、指定された論理チャネルのデータだけを指定されたセルに振り分けるようする。また、指定された論理チャネルのデータを指定されたセルに振り分け、その他の論理チャネルのデータを指定されていないセルに振り分けるようにしても良い。
　また、移動局装置１－１のＲＲＣ層は、基地局装置３から送信タイミンググループの設定がされている場合、セル毎の送信データの論理チャネル情報の代わりに送信タイミンググループ毎の送信データの論理チャネル情報（どの論理チャネル番号のデータをどの送信タイミンググループのセルで送信するかの情報）をＭＡＣ層に通知するようにしても良い。
　移動局装置１－１のＰＨＹ層が物理下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）で上りリンクグラントを取得すると、ＰＨＹ層は、上りリンクグラント情報をＭＡＣ層に通知する。上りリンクグラント情報は、どのセルで上りリンクデータを送信するかを示した送信セル情報、送信フォーマット（または、データサイズ）情報、変調・符号化方式情報等である。
　移動局装置１－１のＭＡＣ層は、ＰＨＹ層から上りリンクグラント情報を取得した場合、上りリンクグラント情報で指定された送信セルで送信可能な論理チャネルのみを考慮して論理チャネル優先順位付け（ＬＣＰ）手順を実行する。つまり、指定された送信セルで送信可能な論理チャネルの優先度と論理チャネルのＰＢＲから送信するデータの送信優先順位を決定し、ＰＨＹ層から通知されたデータサイズ分のデータを送信優先順位に基づいてＰＨＹ層に提供する。
　移動局装置１－１のＰＨＹ層は、上りリンクグラントで指定された時間・周波数位置の物理上りリンク共用チャネル（ＰＵＳＣＨ）でＭＡＣ層から提供されたデータを送信する。
　図９は、本発明の実施形態に係る移動局装置のＭＡＣ層の動作を示すフローチャート図である。移動局装置１－１のＭＡＣ層の動作を以下に示す。
　移動局装置１－１のＭＡＣ層は、論理チャネル優先順位付け手順の初期化を行う。詳細には移動局装置１－１のＭＡＣ層は、ＲＲＣ層から各論理チャネルの設定情報及びセル毎の送信データの論理チャネル情報を取得し、全ての論理チャネルｊ毎に変数Ｂｊを設定し、変数Ｂｊの初期値を０に設定する（ステップＳ１０１）。移動局装置１－１のＭＡＣ層は、１サブフレーム毎に論理チャネル毎の変数Ｂｊに各論理チャネルのＰＢＲ分だけ加算する（ステップＳ１０２）。
　移動局装置１－１のＭＡＣ層は、サブフレーム毎にＰＨＹ層から上りリンクグラントを取得したかどうか確認する（ステップＳ１０３）。上りリンクグラントを取得していなければ、ステップＳ１０２に戻る。上りリンクグラントを取得してれば、上りリンクグラント情報の送信セル情報と事前にＲＲＣ層から通知されたセル毎の送信データの論理チャネル情報とに基づいて、当該セルで送信可能な論理チャネルを選択する（ステップＳ１０４）。移動局装置１－１のＭＡＣ層は、選択した論理チャネルの中で変数Ｂｊが０より大きい（Ｂｊ＞０）論理チャネルのデータで、且つ、無線リソースが割り当てられたセルで送信が可能な論理チャネルの中で優先度が高い論理チャネルのデータからトランスポートチャネルに挿入する（ステップＳ１０５）。
　移動局装置１－１のＭＡＣ層は、Ｂｊ＞０のデータの挿入を終了した場合、挿入したデータ量を選択した論理チャネルのＢｊから減算する（ステップＳ１０６）。移動局装置１－１のＭＡＣ層は、Ｂｊ＞０のデータの挿入を終えても、データサイズを考慮して更にデータを挿入することが可能かどうか確認する（ステップＳ１０７）。データを挿入することが可能な場合、移動局装置１－１のＭＡＣ層は、Ｂｊが０以下の優先度が高い順に送信可能な論理チャネルのデータを順次トランスポートチャネルに挿入する（ステップＳ１０８）。データサイズ分のデータを挿入すると、移動局装置１－１のＭＡＣ層は、ＰＨＹ層にデータ挿入を終えたことを通知する（ステップＳ１０９）。そして、ステップＳ１０２に戻り、以上を繰り返す。
　また、移動局装置１－１のＭＡＣ層は、ステップＳ１０７において、選択した論理チャネルの全てのデータをトランスポートチャネルに挿入しても、まだ、データの挿入が可能な場合、選択した論理チャネル以外のデータを挿入しても良い。さらに、選択した論理チャネル以外のデータの中でユーザーデータのみ挿入するようにしても良い。このような場合、移動局装置１－１のＲＲＣ層は、ＭＡＣ層に選択した論理チャネルの全てのデータをトランスポートチャネルに挿入しても、まだ、データの挿入が可能な場合に挿入可能な論理チャネルを指定するようにしても良い。
　このようにすることで、基地局装置３は、移動局装置１－１に対してＳＲＢとＤＲＢの送信をセル毎に設定でき、移動局装置１－１は、通信プロトコルスタックの下位層で論理チャネルの種類を意識することなくセル毎にデータの振り分け制御が可能となる。
　図１０は、本発明の実施形態に係る移動局装置の上りリンクに関するＭＡＣ層の構成を示した図である。移動局装置１－１のＭＡＣ層の構成について以下に示す。
　ＭＡＣ制御処理は、上位層からのＭＡＣ制御情報および下位層のＰＨＹ情報に基づいてＬＣＰ手順処理、多重処理、ＨＡＲＱ処理の制御を行う。ＬＣＰ手順処理は、上述したように指定された論理チャネルのデータに対して論理チャネル優先順位付け手順を行う。ここでは、ＣＣＣＨ及びＤＣＣＨのデータに対する論理チャネル優先順位付け手順処理（ＬＣＰ手順処理１）とＤＴＣＨのデータに対する論理チャネル優先順位付け手順処理（ＬＣＰ手順処理２）を行う例を示す。
　多重処理は、論理チャネル優先順位付け手順の結果から倫理チャネルのデータをトランスポートチャネルのＵＬ－ＳＣＨにマッピングする処理を行う。ＨＡＲＱ処理は、トランスポートチャネルにマッピングされたデータの再送管理を行う。ＭＡＣ層で処理されたトランスポートチャネルのデータは、ＰＨＹ層に通知される。尚、ＭＡＣ制御情報は、論理チャネル番号、論理チャネルグループ番号、論理チャネルの優先度、ＰＢＲ（Prioritized Bit Rate）及びセル毎の送信データの論理チャネル情報等であり、ＰＨＹ情報は、上りリンクグラント情報及び再送に関する情報等である。
　ＭＡＣ制御処理は、ＭＡＣ制御情報のセル毎の送信データの論理チャネル情報から各論理チャネルをＬＣＰ手順処理１またはＬＣＰ処理手順２に割り当てる。図１０では、ＣＣＣＨ及びＤＣＣＨの論理チャネルをＬＣＰ手順処理１に割り当て、ＤＴＣＨの論理チャネルをＬＣＰ手順処理２に割り当てる例を示しているが、上位層の指示により更に各論理チャネルを細分化して、複数のＬＣＰ手順処理を行うこともできる。
　ＭＡＣ制御処理は、ＰＨＹ情報の上りリンクグラント情報の送信セル情報からＬＣＰ手順処理１を使用するか、または、ＬＣＰ手順処理２を使用するかを決定し、決定した処理を行う。
　このようにすることで、基地局装置３は、移動局装置１－１に対してＳＲＢとＤＲＢの送信をセル毎に設定でき、移動局装置１－１は、通信プロトコルスタックの下位層で論理チャネルの種類を意識することなくセル毎にデータの振り分け制御が可能となる。
　また、複数セルを用いたキャリアアグリゲーションを行い、セル毎に論理チャネルのデータを振り分けている場合において、基地局装置３からあるセルに対してのデアクティベーション指示情報を受信した場合、移動局装置１－１のＭＡＣ層は、セル毎に送信データの振り分けが可能かどうか判断し、送信データの振り分けができなくなった場合、セル毎の論理チャネルによるデータの振り分け処理を中止し、全セルで全ての論理チャネルを対象にしたＬＣＰ手順に戻すようにする。
　または、移動局装置１－１のＭＡＣ層は、ＲＲＣ層にデータの振り分けが不可能になったことを通知するようにして、ＲＲＣ層に新たな設定を要求するようにしても良い。または、移動局装置１－１のＭＡＣ層は、デアクティベーション指示情報を受信したセルに設定された論理チャネルが他のアクティベートセルにも設定されている場合には前記アクティベートセルに対して前記論理チャネルの送信データを振り分け、前記デアクティベーション指示情報を受信したセルに設定された論理チャネルが他のアクティベートセルに設定されていない場合、第一セルまたは第一セルを含む送信タイミンググループのセルで前記論理チャネルの送信データを送信するようにしてもよい。
　また、移動局装置１－１のＭＡＣ層は、データの振り分けと同じようにバッファステータスレポート（ＢＳＲ）をセル毎に分けて通知するようにしても良い。この場合、移動局装置１－１のＲＲＣ層は、セル毎の送信するＢＳＲの論理チャネルグループ情報（どのセルでどの論理チャネルグループのＢＳＲを通知するかの情報）をＭＡＣ層に通知する。また、基地局装置３は、移動局装置１－１にどのセルでどの論理チャネルグループのＢＳＲを通知するかを通知するようにしても良い。
　また、移動局装置１－１のＭＡＣ層は、ＲＲＣ層から新たにセル毎に送信するＢＳＲの論理チャネルグループ情報を設定されるのではなく、セル毎の送信データの論理チャネル情報を再利用してＢＳＲを送信するセルを決定しても良い。また、ＢＳＲのトリガ条件をＳＲＢとＤＲＢの論理チャネルグループに分けて、各グループの中で優先度が高いデータが発生した場合、ＢＳＲをトリガするようにしても良い。また、各グループに対して、定期的なタイマーを設定し、各タイマーが満了した場合にＢＳＲをトリガするか、または、各タイマーが満了し、更にデータがある場合にＢＳＲをトリガするようにしても良い。
　また、ＢＳＲと同様に移動局装置１－１のＭＡＣ層は、スケジューリングリクエスト（ＳＲ）をＢＳＲの送信セルに分けて送るようにしても良い。この場合、どの論理チャネルのＢＳＲがトリガされたかで、ＭＡＣ層はスケジューリングリクエストを送信するセルを決定し、ＰＨＹ層にスケジューリングリクエストを送信するセルを通知する。
　このようにすることで、適切なセルにＢＳＲやスケジューリングリクエストを送ることができるので、データ送信の効率が良くなる。
　尚、移動局装置１－１は、基地局装置３との接続時に基地局装置３に上記で説明したようなデータの振り分け機能を自局で有していることを示す情報を通知するようにしても良い。基地局装置３は、データの振り分け機能を有していることを示す情報を移動局装置１－１から受信した場合、データの振り分け機能を有していることを示す情報を通知した移動局装置１－１に対して、データの振り分け機能を使用するかどうかを決定する。
　また、基地局装置３は、報知情報で基地局装置３がデータの振り分けを移動局装置１－１に指示する機能を有していることを示す情報を含めるようにしても良い。この場合、移動局装置１－１は、報知情報からこの情報を確認して、基地局装置３に自局がデータ振り分け機能を有していることを示す情報を通知するかどうか決定するようにしても良い。
　以上、図面を参照してこの発明の一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。
　実施形態では、端末装置もしくは通信装置の一例として移動局装置を記載したが、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、たとえば、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ことは言うまでもない。
　また、説明の便宜上、実施形態の移動局装置１－１及び基地局装置３を機能的なブロック図を用いて説明したが、移動局装置１－１及び基地局装置３の各部の機能またはこれらの機能の一部を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、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、実行することにより移動局装置や基地局装置の制御を行なっても良い。尚、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
　また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ－ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに、「コンピュータ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、短時間の間、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むものとする。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既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、上記各実施形態に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現してもよい。各機能ブロックは個別にチップ化してもよいし、一部または全部を集積してチップ化してもよい。また、集積回路化の手法はＬＳＩに限らず専用回路または汎用プロセッサで実現しても良い。また、半導体技術の進歩によりＬＳＩ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。
　以上、この発明の実施形態につい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等も特許請求の範囲に含まれる。
　本発明は、携帯電話、パーソナル・コンピュータ、タブレット型コンピュータなどに適用できる。
　１－１～１－３　　移動局装置
　３　　基地局装置
　５　　ＲＲＨ
　１０１、２０１　　データ生成部
　１０３、２０３　　ＲＲＣメッセージ生成部
　１０５、２０５　　送信データ記憶部
　１０７、２０７　　送信ＨＡＲＱ処理部
　１０９、２０９　　送信処理部
　１１１、２１１　　無線部
　１１３、２１３　　受信処理部
　１１５、２１５　　受信ＨＡＲＱ処理部
　１１７、２１７　　ＭＡＣ情報抽出部
　１２３、２１９　　ＭＡＣ制御部
　１２５、２２１　　データ処理部
　１２７、２２３　　ＲＲＣメッセージ処理部
　１２９、２２５　　ＲＲＣ制御部
　１１９　　ＵＬスケジュール部
　１２１　　ＬＣＰ制御部

Claims (9)

  1. 　基地局装置と端末装置とが複数セルを介して通信を行う無線通信システムであって、
    　前記基地局装置は、前記端末装置にセル毎に対応する論理チャネルを分類する論理チャネル情報を送信し、
    　前記端末装置は、前記論理チャネル情報に基づいて前記セルに対応する前記論理チャネルのデータを送信する無線通信システム。
  2. 　請求項１記載の無線通信システムであって、
    　前記端末装置は、バッファステータスレポートを前記論理チャネルに基づいて前記基地局装置に送信する無線通信システム。
  3. 　請求項２記載の無線通信システムであって、
    　前記端末装置は、スケジューリングリクエストを前記バッファステータスレポートの送信セルに分けて送信する無線通信システム。
  4. 　階層構造の通信プロトコルスタックを持ち、基地局装置と複数セルを介して通信を行う端末装置であって、
    　前記通信プロトコルスタックの第一の層において前記基地局装置からデータを受信する手段と、
    　前記第一の層が前記基地局装置から上りリンクグラントデータを受信した場合、前記上りリンクグラントと上りリンクグラントを送信するセル情報を第二の層に通知する手段と、
    　第三の層において前記第二の層にセル毎に対応する論理チャネルを分類する論理チャネル情報を通知する手段と、
    　前記第二の層において前記論理チャネル情報と前記上りリンクグラントと前記上りリンクグラントを送信するセル情報とに基づいて、各セルに各論理チャネルのデータを振り分ける手段とを有する端末装置。
  5. 　請求項４記載の端末装置であって、
    　前記論理チャネルのデータを振り分ける手段を有することを前記基地局装置に通知する端末装置。
  6. 　端末装置と複数セルを介して通信を行う基地局装置であって、
    　前記複数セルの中でセル毎にデータの分類が必要な場合、
    　前記端末装置にセル毎に対応する論理チャネルを分類する論理チャネル情報を送信する基地局装置。
  7. 　請求項６記載の基地局装置であって、
    　前記論理チャネル情報を送信する機能を有していることを前記端末装置に通知する基地局装置。
  8. 　階層構造の通信プロトコルスタックを持ち、基地局装置と複数セルを介して通信を行う端末装置の制御方法であって、
    　前記通信プロトコルスタックの第一の層において前記基地局装置からデータを受信するステップと、
    　前記第一の層が前記基地局装置から上りリンクグラントデータを受信した場合、前記上りリンクグラントと上りリンクグラントを送信するセル情報を第二の層に通知するステップと、
    　第三の層において前記第二の層にセル毎に対応する論理チャネルを分類する論理チャネル情報を通知するステップと、
    　前記第二の層において前記論理チャネル情報と前記上りリンクグラントと前記上りリンクグラントを送信するセル情報とに基づいて、各セルに各論理チャネルのデータを振り分けるステップとを少なくとも有する制御方法。
  9. 　階層構造の通信プロトコルスタックを持ち、基地局装置と複数セルを介して通信を行う端末装置に適用される集積回路であって、
    　前記通信プロトコルスタックの第一の層において前記基地局装置からデータを受信する手段と、
    　前記第一の層が前記基地局装置から上りリンクグラントデータを受信した場合、前記上りリンクグラントと上りリンクグラントを送信するセル情報を第二の層に通知する手段と、
    　第三の層において前記第二の層にセル毎に対応する論理チャネルを分類する論理チャネル情報を通知する手段と、
    　前記第二の層において前記論理チャネル情報と前記上りリンクグラントと前記上りリンクグラントを送信するセル情報とに基づいて、各セルに各論理チャネルのデータを振り分ける手段とを有する集積回路。
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