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JP2017092614A - ユーザ端末、無線基地局及び無線通信方法 - Google Patents

ユーザ端末、無線基地局及び無線通信方法 Download PDF

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Abstract

【課題】ユーザ端末に設定可能なコンポーネントキャリア数が既存システムより拡張される場合であっても、上り制御情報を適切にフィードバックすること。
【解決手段】ユーザ端末は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫリソース指示子（ＡＲＩ：ACK/NACK Resource Indicator）を受信する受信部と、送達確認情報を含む上り制御情報（ＵＣＩ：Uplink Control Information）を、特定のＰＵＣＣＨフォーマット（ＰＦ：Physical Uplink Control Channel Format）を用いて、特定のリソースで送信する送信部と、ＵＣＩの送信タイミングで１つ以上のチャネル状態情報（ＣＳＩ：Channel State Information）を送信するように設定されているか否かと、ＵＣＩのペイロードサイズと、に基づいて、特定のＰＦ及び特定のリソースを決定する制御部と、を有する。
【選択図】図１４

Description

本発明は、次世代移動通信システムにおけるユーザ端末、無線基地局及び無線通信方法に関する。
ＵＭＴＳ（Universal Mobile Telecommunications System）ネットワークにおいて、更なる高速データレート、低遅延などを目的としてロングタームエボリューション（ＬＴＥ：Long Term Evolution）が仕様化された（非特許文献１）。また、ＬＴＥ（ＬＴＥ Ｒｅｌ．８又は９ともいう）からの更なる広帯域化及び高速化を目的として、ＬＴＥ−Ａ（ＬＴＥアドバンスト、ＬＴＥ Ｒｅｌ．１０、１１又は１２ともいう）が仕様化され、ＬＴＥの後継システム（例えば、ＦＲＡ（Future Radio Access）、５Ｇ（5th generation mobile communication system）、ＬＴＥ Ｒｅｌ．１３などともいう）も検討されている。
ＬＴＥ−Ａでは、所定の帯域幅（最大２０ＭＨｚ）を基本単位として、複数のキャリアを同時に用いて通信を行うキャリアアグリゲーション（ＣＡ：Carrier Aggregation）が採用されている。キャリアアグリゲーションにおいて基本単位となるキャリアは、コンポーネントキャリア（ＣＣ：Component Carrier）と呼ばれ、例えば、ＬＴＥ Ｒｅｌ．８のシステム帯域に相当する。
ＣＡが行われる際には、ユーザ端末（ＵＥ：User Equipment）に対して、接続性を担保する信頼性の高いセルであるプライマリセル（ＰＣｅｌｌ：Primary Cell）及び付随的なセルであるセカンダリセル（ＳＣｅｌｌ：Secondary Cell）が設定される。
ＵＥは、最初にＰＣｅｌｌに接続し、必要に応じてＳＣｅｌｌを追加することができる。ＰＣｅｌｌは、ＲＬＭ（Radio Link Monitoring）及びＳＰＳ（Semi-Persistent Scheduling）などをサポートする単独のセル（スタンドアローンセル）と同様のセルである。ＳＣｅｌｌは、ＰＣｅｌｌに追加してＵＥに対して設定されるセルである。
ＳＣｅｌｌの追加及び削除は、ＲＲＣ（Radio Resource Control）シグナリングによって行われる。ＳＣｅｌｌは、ＵＥに対して設定された直後は、非アクティブ（deactive）状態であるため、アクティブ化することで初めて通信（スケジューリング）可能となるセルである。
また、ＬＴＥ Ｒｅｌ．８−１２では、事業者に免許された周波数帯（ライセンスバンド）において排他的な運用がなされることを想定して仕様化が行われた。ライセンスバンドとしては、例えば、８００ＭＨｚ、２ＧＨｚ、１．７ＧＨｚ帯などが使用される。一方、ＬＴＥ Ｒｅｌ．１３以降では、免許不要の周波数帯（アンライセンスバンド）における運用もターゲットとして検討されている。アンライセンスバンドとしては、例えば、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）と同じ２．４ＧＨｚ、５ＧＨｚ帯などが使用される。
ＬＴＥ Ｒｅｌ．１３では、ライセンスバンドとアンライセンスバンドの間でのキャリアアグリゲーション（ＬＡＡ：License-Assisted Access）を検討対象としているが、将来的にデュアルコネクティビティ（ＤＣ：Dual Connectivity）やアンライセンスバンドのスタンドアローンも検討対象となる可能性がある。
既存システム（ＬＴＥ Ｒｅｌ．１０−１２）におけるＣＡでは、ＵＥあたりに設定可能なＣＣ数が最大５個に制限されている。一方、ＬＴＥ Ｒｅｌ．１３以降のＣＡでは、より柔軟かつ高速な無線通信を実現するために、例えば、連続する超広帯域のアンライセンスバンドで多数のＣＣを束ねることを可能とするために、ＣＡにおいてＵＥあたりに設定可能なＣＣ数を拡張するＣＡ拡張（CA Enhancement）が検討されている。ＣＣの最大数を拡張することにより、達成可能なピークレートが飛躍的に向上する。
例えば、ＣＡ拡張では、ＵＥあたりに設定可能なＣＣ数の制限を緩和し、６個以上のＣＣ（５個を超えるＣＣ）を設定することが検討されている。ここで、設定可能なＣＣ数が６個以上であるキャリアアグリゲーションは、例えば、拡張ＣＡ（ｅＣＡ：enhanced ＣＡ）、Ｒｅｌ．１３ ＣＡなどと呼ばれてもよい。
Ｒｅｌ．１３では、既存のＬＴＥシステムより大容量の上り制御情報をフィードバックするために、新たなＰＵＣＣＨフォーマット（ＰＦ：PUCCH Format）を用いることが検討されている。しかしながら、どのような条件で新たなＰＦを用いるか、新たなＰＦをどのリソースに割り当てるか、などについては、まだ具体的に検討されていない。適切な制御方法を用いなければ、新たなＰＦを効果的に用いることができず、スループットの低下や通信品質の劣化などの問題が生じるおそれがある。
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、ユーザ端末に設定可能なコンポーネントキャリア数が既存システムより拡張される場合であっても、上り制御情報を適切にフィードバックすることができるユーザ端末、無線基地局及び無線通信方法を提供することを目的の１つとする。
本発明の一態様に係るユーザ端末は、複数のコンポーネントキャリアを設定可能なユーザ端末であって、ＡＣＫ／ＮＡＣＫリソース指示子（ＡＲＩ：ACK/NACK Resource Indicator）を受信する受信部と、送達確認情報を少なくとも含む上り制御情報（ＵＣＩ：Uplink Control Information）を、特定のＰＵＣＣＨフォーマット（ＰＦ：Physical Uplink Control Channel Format）を用いて、特定のリソースで送信する送信部と、前記ＵＣＩの送信タイミングで１つ以上のチャネル状態情報（ＣＳＩ：Channel State Information）を送信するように設定されているか否かと、前記ＵＣＩの少なくとも一部のペイロードサイズと、に基づいて、前記特定のＰＦ及び前記特定のリソースを決定する制御部と、を有することを特徴とする。
本発明によれば、ユーザ端末に設定可能なコンポーネントキャリア数が既存システムより拡張される場合であっても、上り制御情報を適切にフィードバックすることができる。
キャリアアグリゲーションの説明図である。 新ＰＵＣＣＨフォーマットの無線リソース割り当ての一例を示す図である。 ＰＦ４を用いる場合の複数セルＰ−ＣＳＩ報告の一例を示す図である。 実施形態１．１の説明図である。 実施形態１．２−１の説明図である。 実施形態１．２−２の説明図である。 実施形態１．２−３の説明図である。 実施形態１．３の説明図である。 ＰＵＣＣＨに含まれる情報の概念説明図である。 実施形態２．１におけるＰＵＣＣＨリソース決定の一例を示す図である。 実施形態２．２におけるＰＵＣＣＨリソース決定の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る無線通信システムの概略構成の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る無線基地局の全体構成の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る無線基地局の機能構成の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係るユーザ端末の全体構成の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係るユーザ端末の機能構成の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る無線基地局及びユーザ端末のハードウェア構成の一例を示す図である。
図１は、キャリアアグリゲーションの説明図である。図１に示すように、ＬＴＥ Ｒｅｌ．１２までのＣＡでは、所定の帯域幅（例えば、ＬＴＥ Ｒｅｌ．８の帯域幅）を基本単位とするコンポーネントキャリア（ＣＣ）が最大５個（ＣＣ＃１−ＣＣ＃５）束ねられる。すなわち、ＬＴＥ Ｒｅｌ．１２までのＣＡでは、ＵＥあたりに設定可能なＣＣ数は、最大５個に制限される。
一方、ＬＴＥ Ｒｅｌ．１３のＣＡでは、６個以上のＣＣを束ねて、更なる帯域拡張を図ることが検討されている。すなわち、ＬＴＥ Ｒｅｌ．１３のＣＡでは、ＵＥあたりに設定可能なＣＣ（セル）数を６個以上に拡張すること（CA enhancement）が検討されている。例えば、図１に示すように、３２個のＣＣ（ＣＣ＃１−ＣＣ＃３２）を束ねる場合、最大６４０ＭＨｚの帯域を確保可能となる。
このように、ＵＥあたりに設定可能なＣＣ数を拡張することにより、より柔軟かつ高速な無線通信を実現することが期待されている。また、このようなＣＣ数の拡張は、ライセンスバンドとアンライセンスバンドとの間のＣＡ（例えば、ＬＡＡ）による広帯域化に効果的である。例えば、ライセンスバンドの５個のＣＣ（＝１００ＭＨｚ）とアンライセンスバンドの１５個のＣＣ（＝３００ＭＨｚ）とを束ねる場合、４００ＭＨｚの帯域を確保可能となる。
ところで、既存システム（ＬＴＥ Ｒｅｌ．８−１２）では、ＵＥからネットワーク側の装置（例えば、無線基地局（ｅＮＢ：eNode B））に対して、上り制御情報（ＵＣＩ：Uplink Control Information）をフィードバックする。ＵＥは、上りデータ送信がスケジューリングされるタイミングでは、ＵＣＩを上り共有チャネル（ＰＵＳＣＨ：Physical Uplink Shared Channel）で送信してもよい。無線基地局は、受信したＵＣＩに基づいて、ＵＥに対するデータの再送制御や、スケジューリングの制御を実施する。
既存システムにおけるＵＣＩには、チャネル品質指示子（ＣＱＩ：Channel Quality Indicator）、プリコーディング行列指示子（ＰＭＩ：Precoding Matrix Indicator）、プリコーディングタイプ指示子（ＰＴＩ：Precoding Type Indicator）、ランク指示子（ＲＩ：Rank Indicator）の少なくとも一つを含むチャネル状態情報（ＣＳＩ：Channel State Information）や、下り信号（例えば、下り共有チャネル（ＰＤＳＣＨ：Physical Downlink Shared Channel））に対する送達確認情報などが含まれる。送達確認情報は、ＨＡＲＱ−ＡＣＫ（Hybrid Automatic Repeat reQuest-Acknowledgement）、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ（Ａ／Ｎ）、再送制御情報などと呼ばれてもよい。
例えば、既存システムでは、ＵＥがＣＳＩを所定周期のサブフレームで送信する周期的ＣＳＩ（Ｐ−ＣＳＩ：Periodic CSI）報告がサポートされる。具体的には、ＵＥは、ｅＮＢから、上位レイヤシグナリング（例えば、ＲＲＣシグナリング）により、Ｐ−ＣＳＩの送信サブフレーム情報を受信する（configureされる）。ここで、送信サブフレーム情報とは、Ｐ−ＣＳＩを送信するサブフレーム（以下、報告サブフレームともいう）を示す情報であり、当該報告サブフレームの周期（間隔）と、当該報告サブフレームの無線フレームの先頭に対するオフセット値と、を少なくとも含む。ＵＥは、送信サブフレーム情報が示す所定周期の送信サブフレームにおいて、Ｐ−ＣＳＩを送信する。
ＵＣＩをフィードバックする方法としては、上り制御チャネル（ＰＵＣＣＨ：Physical Uplink Control Channel）を用いたフィードバック（ＵＣＩ ｏｎ ＰＵＣＣＨ）と、上り共有チャネル（ＰＵＳＣＨ：Physical Uplink Shared Channel）を用いたフィードバック（ＵＣＩ ｏｎ ＰＵＳＣＨ）と、が規定されている。例えば、ＵＥは、上りユーザデータが存在する場合、ＰＵＳＣＨを用いてＰ−ＣＳＩを送信する。一方、ＵＥは、上りユーザデータが存在しない場合、ＰＵＣＣＨを用いてＰ−ＣＳＩを送信する。
なお、ＵＣＩ ｏｎ ＰＵＳＣＨは、１ＴＴＩ（Transmission Time Interval）（例えば、１サブフレーム）でＵＣＩ送信及びＰＵＳＣＨ送信が重複した場合に発生する。この場合、ＵＣＩをＰＵＣＣＨリソースにマッピングしてＰＵＣＣＨ−ＰＵＳＣＨ同時送信が行われてもよいし、ＵＣＩをＰＵＳＣＨ領域の無線リソースにマッピングしてＰＵＳＣＨのみの送信が行われてもよい。
ここで、ＵＥあたりに設定可能なＣＣ数が６個以上（例えば、３２個）に拡張される場合、６個以上のＣＣの下り信号に対する送達確認情報（ＨＡＲＱ−ＡＣＫ）を送信可能とする必要がある。このため、ＬＴＥ Ｒｅｌ．１３では、既存のＰＵＣＣＨフォーマット（例えば、ＰＦ１ａ／１ｂ、３など）よりも多数のＣＣの送達確認情報を送信可能な（つまり、送信可能なビット数がより大きい）新ＰＵＣＣＨフォーマット（new PUCCH Format）が検討されている。
当該新ＰＵＣＣＨフォーマットは、１ＣＣのＰ−ＣＳＩを送信可能な既存のＰＵＣＣＨフォーマット２／２ａ／２ｂ及び３よりも容量が大きいことが想定される。例えば、ＰＦ３がＦＤＤ（Frequency Division Duplexing）で最大１０ビット、ＴＤＤで最大２１ビットを送信可能であるのに対し、新ＰＦは、６４−２５６ビットを送信可能な（例えば、１２８ビットを送信可能な）無線リソースで構成されてもよい。
図２は、新ＰＵＣＣＨフォーマットの無線リソース割り当ての一例を示す図である。例えば、図２Ａに示す、既存のＰＵＳＣＨに似た新ＰＵＣＣＨフォーマット（PUSCH-like new PUCCH Format）が検討されている。当該新ＰＵＣＣＨフォーマットは、ＰＵＣＣＨフォーマット４（ＰＦ４）と呼ばれてもよい。
ＰＦ４は、以下のような特徴を有するフォーマットとして検討されている：
（１）符号分割多重（ＣＤＭ：Code Division Multiplexing）はサポートしない、
（２）１ＰＲＢ以上（例えば、１、２、…、６、８、９、…）の周波数リソースをサポートする、
（３）スロットあたりのＤＭＲＳシンボル数が１、
（４）ＰＵＣＣＨリソースインデックスは、（開始ＰＲＢインデックス、ＰＲＢ数）の組み合わせで指定される。
また、図２Ｂに示す、ＣＤＭベースの新ＰＵＣＣＨフォーマット（CDM-based new PUCCH Format）も検討されている。当該新ＰＵＣＣＨフォーマットは、ＰＵＣＣＨフォーマット５（ＰＦ５）と呼ばれてもよい。
ＰＦ５は、以下のような特徴を有するフォーマットとして検討されている：
（１）各シンボル（ＳＣ−ＦＤＭＡシンボル）内で所定の拡散率（例えば、拡散率２）のＣＤＭを適用する、
（２）１ＰＲＢの周波数リソースのみをサポートする、
（３）スロットあたりのＤＭＲＳのシンボル数が１、
（４）ＰＵＣＣＨリソースインデックスは、（ＰＲＢインデックス、ＣＤＭインデックス）の組み合わせで指定される。
ＰＦ５では、例えば、直交符号（拡散符号）として［＋１、＋１］又は［＋１、−１］を用いて、６データシンボル分が１ＰＲＢ（１２サブキャリア）に渡って拡散される。なお、ＰＦ４及びＰＦ５のいずれも、図２に示したように、周波数ホッピングの適用が想定されている。
また、ＰＦ４及び／又はＰＦ５は、上述の特徴の少なくとも１つを有すればよく、異なる特徴を有するように構成されてもよい。
従来のＬＴＥシステムにおいては、ＵＥは、スケジュールされたＣＣ数に関わらず、設定されたＣＣとその送信モードに基づいて、フィードバックすべきＨＡＲＱ−ＡＣＫビット数（ＨＡＲＱ−ＡＣＫコードブックサイズ）を決定する。また、ＨＡＲＱ−ＡＣＫフィードバックに用いるＰＦは、対応する下り共有チャネルのスケジューリング情報である下り制御情報（例えば、ＤＣＩ（Downlink Control Information））に、ＡＣＫ／ＮＡＣＫリソース指示子（ＡＲＩ：ACK/NACK Resource Indicator）が含まれるか否かによって判断される。ＤＣＩにＡＲＩがある場合、ＰＦに用いるリソースは、ＲＲＣシグナリングで設定されるＰＵＣＣＨリソースとＡＲＩとの対応関係に基づいて、決定される。
一方、Ｒｅｌ．１３におけるＨＡＲＱ−ＡＣＫのＰＵＣＣＨ送信においては、従来のＰＦ３に加えて、新ＰＦを動的に使い分けることが求められている。しかしながら、このような動的ＰＦ適応（複数のＰＦの切り替え利用）を具体的に実現する制御方法について、検討はまだ進んでいない。
また、Ｒｅｌ．１３では、ＰＦ４を用いて複数セルのＰ−ＣＳＩ（multi-cell P-CSI）を伝送することも検討されている。この場合、上位レイヤシグナリング（例えば、ＲＲＣシグナリング、報知情報など）を用いて、最大のサポート可能ペイロードサイズ（又は符号化率）を制限することが検討されている。
例えば、同じサブフレームにおいて、ＰＦの最大のサポート可能ペイロードサイズを超える情報量の複数のＣＣ（セル）のＰ−ＣＳＩの送信が発生する場合、ＵＥは、所定の優先度ルールに従って決定された一部又は全部のＣＣのＰ−ＣＳＩの送信を中止（ドロップ）し、残りのＣＣのＰ−ＣＳＩを送信することになる。優先度ルールとしては、例えば、サービングセルを特定するためのインデックス（ServCellIndex）がより小さいセルのＰ−ＣＳＩを優先して送信することが考えられる。
図３は、ＰＦ４を用いる場合の複数セルＰ−ＣＳＩ報告の一例を示す図である。本例では、ＰＦ４の最大ペイロードサイズは３セル分のＰ−ＣＳＩをサポートできるサイズに設定されている。図３に示すように、所定のタイミングで送信すべきＰ−ＣＳＩが最大ペイロードサイズを超える場合、ＵＥは、ＵＣＩのサイズが最大ペイロードサイズ以下となるように少なくとも１つのＰ−ＣＳＩをドロップする。
Ｐ−ＣＳＩの送信が設定されるタイミング（例えば、サブフレーム）では、ＨＡＲＱ−ＡＣＫのフィードバックも同時に発生する場合がある。しかしながら、ＰＦ４で送信されるべきＣＳＩ及びＨＡＲＱ−ＡＣＫ／ＳＲの最大ビット数をどのように規定すべきかについては、検討されていない。また、Ｐ−ＣＳＩフィードバックに他のＰＦ（ＰＦ３やＰＦ５など）を用いることも考えられるため、同様の検討が求められる。
以上説明したように、現状、Ｒｅｌ．１３ ＣＡにおいて、ＵＣＩに用いるＰＦや、各ＰＦに対応するＰＵＣＣＨリソースなどの決定方法は、具体的に検討されていない。このため、ＵＥとｅＮＢとの間で上りチャネルの利用方法に齟齬が生じる場合がある。つまり、適切な制御方法を用いなければ、新たなＰＦを効果的に用いることができず、スループットの低下や通信品質の劣化などの問題が生じるおそれがある。
そこで、本発明者らは、ＨＡＲＱ−ＡＣＫを少なくとも含むＵＣＩのフィードバックに用いるＰＦ及びリソースを、所定の条件に基づいて制御（判断）することを着想した。具体的には、本発明の一態様によれば、例えば、ＨＡＲＱ−ＡＣＫを含むＵＣＩの送信タイミング（例えば、サブフレーム）で複数セルＰ−ＣＳＩの送信が設定されているか、及び／又はＵＣＩの少なくとも一部のペイロードサイズを所定の値と比較した結果に基づいて、ＰＦ及び／又はリソースを動的に切り替えて用いるように制御することができる。
以下、本発明に係る実施形態について説明する。各実施形態ではユーザ端末が最大３２ＣＣを用いるＣＡを設定される場合の例について説明するが、本発明の適用はこれに限られるものではない。例えば、５個以下のＣＣを用いるＣＡを設定される場合であっても、各実施形態で説明する方法を適用することができる。
また、以下の実施形態では、１つ以上のＣＣで構成されるセルグループ（ＣＧ：Cell Group）単位でＰＵＣＣＨの送信が行われる場合について説明する。当該ＣＧは、例えば、ＰＵＣＣＨ ＣＧ又はＰＵＣＣＨグループと呼ばれてもよい。なお、本発明は、ＰＵＣＣＨ ＣＧを用いないＣＡにも適用可能である。
なお、本明細書において、「ＨＡＲＱ−ＡＣＫ／ＳＲ」や、「送達確認情報及び／又はスケジューリング要求」という文言は、「少なくともＨＡＲＱ−ＡＣＫが含まれ、ＳＲは含まれても含まれなくてもよい」という意味を示す。
また、以下では、複数のＰ−ＣＳＩのみを送信する場合に用いられるリソースを、複数のＰ−ＣＳＩ用のリソース、Ｐ−ＣＳＩ用のリソースなどとも呼ぶ。また、複数のＨＡＲＱ−ＡＣＫのみを送信する場合に用いられるリソースを、複数のＨＡＲＱ−ＡＣＫ用のリソース、ＨＡＲＱ−ＡＣＫ用のリソースなどとも呼ぶ。なお、これらのリソースでは、ＳＲが送信されてもよい。
（無線通信方法）
本発明の一態様における無線通信方法に関して、以下では、所定のサブフレームにおいてＨＡＲＱ−ＡＣＫ／ＳＲのみをフィードバックする場合（第１の実施形態）と、ＨＡＲＱ−ＡＣＫ／ＳＲ及びＣＳＩを送信する場合（第２の実施形態）と、についてそれぞれ詳細に説明する。以下の各実施形態では、ＵＥがＡＲＩによってＰＵＣＣＨリソースを特定することができることを前提として説明する。つまり、ＵＥはＰＦ３、ＰＦ４又はＰＦ５の少なくとも１つでＵＣＩを送信することができる。
＜第１の実施形態＞
第１の実施形態は、ＨＡＲＱ−ＡＣＫ／ＳＲのみを送信する場合のＰＦ／リソース選択方法に関する。ＵＥが、ＰＵＣＣＨリソースとＡＲＩとの対応関係をいくつ設定されたかによって、実施形態１．１−１．３の少なくとも１つが適用される。
［実施形態１．１］
実施形態１．１は、ＵＥが、ＡＲＩに１つのＰＦのみのリソースセットを設定された（ＡＲＩと１つのＰＦのみのリソースセットとの対応関係が設定された）場合のＰＦ選択方法に関する。
図４は、実施形態１．１の説明図である。図４Ａは、実施形態１．１におけるＡＲＩとＰＦリソースとの対応関係の一例を示す図である。実施形態１．１では、図４Ａに示すように、１つのＰＦ（ＰＦｉ）（ｉ＝３、４、又は５）のみがＡＲＩに関連付けられている。なお、ＰＦｉ用リソースのサイズは、対応するＡＲＩごとに異なるように設定されてもよいし、同一となるように設定されてもよい。
図４Ｂは、実施形態１．１におけるＨＡＲＱ−ＡＣＫ／ＳＲビット数と所要ＳＩＮＲとの関係の一例を示す図である。伝送するビット数が増加するほど、所要ＳＩＮＲが増加する傾向にあるのは、いずれのＰＦでも同じである。
ＡＲＩにＰＦ３のリソースのみが関連付けられている場合、ＵＥはＰＦ３でＨＡＲＱ−ＡＣＫ／ＳＲを送信する。ネットワーク（例えば、ｅＮＢ）は、ＰＦ３が所定のビット数（例えば、２２ビット）まで伝送できることを考慮して制御（リソースの決定や、対応関係の通知など）を行う。ＰＦ３は、ビット数の増加とともに急激に所要ＳＩＮＲが増大するものの、ビット数が小さい場合に最も所要ＳＩＮＲを低くすることができる。
ＡＲＩにＰＦ４のリソースのみが関連付けられている場合、ＵＥはＰＦ４でＨＡＲＱ−ＡＣＫ／ＳＲを送信する。ＰＦ４は、伝送できるビット数に制限はない（例えば８ＰＲＢを利用して伝送可能である）。ＰＦ４は、３つのＰＦの中で最も所要ＳＩＮＲ上昇率が小さい。
ＡＲＩにＰＦ５のリソースのみが関連付けられている場合、ＵＥはＰＦ５でＨＡＲＱ−ＡＣＫ／ＳＲを送信する。ネットワークは、ＰＦ５が所定のビット数（例えば、６４ビット）まで伝送できることを考慮して制御を行う。ＰＦ５は、ＰＦ４に比べてペイロードが少なく符号化ゲインが低くなるため、ＰＦ５の所要ＳＩＮＲは、ＰＦ４の所要ＳＩＮＲより基本的に高くなる。
以上述べた実施形態１．１によれば、ＨＡＲＱ−ＡＣＫ／ＳＲのフィードバックを、ＡＲＩとの対応関係が設定されたＰＦ及びそのリソースを用いて一意に決定することができる。このため、ＵＥとｅＮＢとの間でＨＡＲＱ−ＡＣＫを含むＰＵＣＣＨの認識に齟齬が生じる事態を抑制することができる。
［実施形態１．２］
実施形態１．２は、ＵＥが、ＡＲＩに２つのＰＦのリソースセットを設定された（関連付けられた）場合のＰＦ選択方法に関する。ＵＥは、ＨＡＲＱ−ＡＣＫ／ＳＲビット数に基づいて、送信に用いるＰＦを判断する。以下、ＰＦ３及びＰＦ４のリソースが設定された場合（実施形態１．２−１）、ＰＦ３及びＰＦ５のリソースが設定された場合（実施形態１．２−２）、ＰＦ４及びＰＦ５のリソースが設定された場合（実施形態１．２−３）についてそれぞれ具体的に説明する。
図５は、実施形態１．２−１の説明図である。図５Ａは、実施形態１．２−１におけるＡＲＩとＰＦリソースとの対応関係の一例を示す図である。実施形態１．２−１では、図５Ａに示すように、２つのＰＦ（ＰＦ３、ＰＦ４）のリソースがＡＲＩに関連付けられている。
図５Ｂは、実施形態１．２−１におけるＨＡＲＱ−ＡＣＫ／ＳＲビット数と所要ＳＩＮＲとの関係の一例を示す図である。図の太線が、実施形態１．２−１で所定の誤り率を達成するために必要な所要ＳＩＮＲに相当する。実施形態１．２−１によれば、所要ＳＩＮＲができるだけ低くなるようにＰＦを選択することができる。
実施形態１．２−１では、ＵＥは、ＨＡＲＱ−ＡＣＫ／ＳＲビット数が所定の閾値以下であると判断した場合にはＰＦ３を利用し、それ以外の場合（ＨＡＲＱ−ＡＣＫ／ＳＲビット数が所定の閾値を超える場合）にはＰＦ４を利用する。なお、閾値は２２以下であることが好ましい。図５Ｂでは、所定の閾値としてｘ（２２以下）が設定されており、ＨＡＲＱ−ＡＣＫ／ＳＲビット数がｘビット以下の場合にＰＦ３、ｘビットより大きい場合にＰＦ４を用いることが示されている。
ＵＥは、上位レイヤシグナリング（例えば、ＲＲＣシグナリング）、下り制御情報（例えば、ＤＣＩ）など又はこれらの組み合わせにより、ネットワークから、ＰＦ切り替えに用いる上記閾値を通知されてもよい。また、閾値は、ＵＥが予め記憶していてもよい。
図６は、実施形態１．２−２の説明図である。図６Ａは、実施形態１．２−２におけるＡＲＩとＰＦリソースとの対応関係の一例を示す図である。実施形態１．２−２では、図６Ａに示すように、２つのＰＦ（ＰＦ３、ＰＦ５）のリソースがＡＲＩに関連付けられている。
図６Ｂは、実施形態１．２−２におけるＨＡＲＱ−ＡＣＫ／ＳＲビット数と所要ＳＩＮＲとの関係の一例を示す図である。図の太線が、実施形態１．２−２で達成される所要ＳＩＮＲに相当する。実施形態１．２−２によれば、所要ＳＩＮＲができるだけ低くなるようにＰＦを選択することができる。
実施形態１．２−２では、ＵＥは、ＨＡＲＱ−ＡＣＫ／ＳＲビット数が所定の閾値以下であると判断した場合にはＰＦ３を利用し、それ以外の場合（ＨＡＲＱ−ＡＣＫ／ＳＲビット数が所定の閾値を超える場合）にはＰＦ５を利用する。なお、閾値は２２以下であることが好ましい。図６Ｂでは、所定の閾値としてｙ（２２以下）が設定されており、ＨＡＲＱ−ＡＣＫ／ＳＲビット数がｙビット以下の場合にＰＦ３、ｙビットより大きい場合にＰＦ５を用いることが示されている。
図７は、実施形態１．２−３の説明図である。図７Ａは、実施形態１．２−３におけるＡＲＩとＰＦリソースとの対応関係の一例を示す図である。実施形態１．２−３では、図７Ａに示すように、２つのＰＦ（ＰＦ４、ＰＦ５）のリソースがＡＲＩに関連付けられている。
図７Ｂは、実施形態１．２−３におけるＨＡＲＱ−ＡＣＫ／ＳＲビット数と所要ＳＩＮＲとの関係の一例を示す図である。図の太線が、実施形態１．２−３で達成される所要ＳＩＮＲに相当する。実施形態１．２−３によれば、ＰＦ４が設定されたＵＥについてもＰＦ５で送信する機会を与え、ネットワーク内でＰＦ５を用いて同じリソースに多重するＵＥ数を増加させることができるため、上り送信にかかるオーバヘッドを低減することができる。
実施形態１．２−３では、ＵＥは、ＨＡＲＱ−ＡＣＫ／ＳＲビット数が所定の閾値以下であると判断した場合にはＰＦ５を利用し、それ以外の場合（ＨＡＲＱ−ＡＣＫ／ＳＲビット数が所定の閾値を超える場合）にはＰＦ４を利用する。なお、閾値は例えば６４以下であることが好ましい。図７Ｂでは、所定の閾値としてｚ（６４以下）が設定されており、ＨＡＲＱ−ＡＣＫ／ＳＲビット数がｚビット以下の場合にＰＦ５、ｚビットより大きい場合にＰＦ４を用いることが示されている。
以上述べた実施形態１．２によれば、ＵＥは、ＡＲＩにＰＦリソースのセットが複数設定されたか否かに基づいて、動的ＰＦ適応（複数のＰＦの切り替え利用）が適用されたかを判断する。つまり、ネットワークの設定次第で、固定ＰＦによる動作と動的ＰＦ適応による動作とを両方サポートすることができる。また、ｅＮＢが「動的ＰＦ適応を行う」ことを示す情報自体を設定する必要がないため、当該情報を示す追加のＲＲＣシグナリングが不要となり、通信オーバヘッドを低減することができる。
［実施形態１．３］
実施形態１．３は、ＵＥが、ＡＲＩに３つのＰＦのリソースセットを設定された（関連付けられた）場合のＰＦ選択方法に関する。ＵＥは、ＨＡＲＱ−ＡＣＫ／ＳＲビット数に基づいて、送信に用いるＰＦを判断する。以下、ＰＦ３、ＰＦ４及びＰＦ５のリソースが設定された場合について具体的に説明する。
図８は、実施形態１．３の説明図である。図８Ａは、実施形態１．３におけるＡＲＩとＰＦリソースとの対応関係の一例を示す図である。実施形態１．３では、図８Ａに示すように、３つのＰＦ（ＰＦ３、ＰＦ４、ＰＦ５）のリソースがＡＲＩに関連付けられている。
図８Ｂは、実施形態１．３におけるＨＡＲＱ−ＡＣＫ／ＳＲビット数と所要ＳＩＮＲとの関係の一例を示す図である。図の太線が、実施形態１．３で達成される所要ＳＩＮＲに相当する。
実施形態１．３では、ＵＥは、ＨＡＲＱ−ＡＣＫ／ＳＲビット数が第１の閾値以下であると判断した場合にはＰＦ３を利用し、第１の閾値より大きく第２の閾値以下であると判断した場合にはＰＦ５を利用し、それら以外の場合（第２の閾値より大きい場合）にはＰＦ４を利用する。なお、例えば、第１の閾値は２２以下とし、第２の閾値は６４以下とすることが好ましい。図８Ｂでは、第１の閾値としてｙ（２２以下）、第２の閾値としてｚ（６４以下）が設定されており、ＨＡＲＱ−ＡＣＫ／ＳＲビット数がｙビット以下の場合にＰＦ３、ｙビットより大きくｚビット以下の場合にＰＦ５、ｚビットより大きい場合にＰＦ４を用いることが示されている。
ＵＥは、上位レイヤシグナリング（例えば、ＲＲＣシグナリング）、下り制御情報（例えば、ＤＣＩ）など又はこれらの組み合わせにより、ネットワークから、ＰＦ切り替えに用いるこれらの閾値を通知されてもよい。また、閾値は、ＵＥが予め記憶していてもよい。
以上述べた実施形態１．３によれば、実施形態１．２と同様に、ＵＥは、ＡＲＩにＰＦリソースのセットが複数設定されたか否かに基づいて、動的ＰＦ適応（複数のＰＦの切り替え利用）が適用されたかを判断することができる。また、ＰＦ４が設定されたＵＥについてもＰＦ５で送信する機会を与え、ネットワーク内でＰＦ５を用いて同じリソースに多重するＵＥ数を増加させることができるため、上り送信にかかるオーバヘッドを低減することができる。
なお、第１の実施形態では、ＡＲＩが２ビットである場合を例に、ＲＲＣシグナリングで各ＰＦに設定されるＰＵＣＣＨリソースが４つであるものとして説明したが、これに限られない。例えば、ＡＲＩは１ビットや３ビット以上であってもよく、ＰＦに設定されるＰＵＣＣＨリソース数も４に限られない。
なお、図５−８で上述した閾値ｘ（及び／又はｙ）は、例えば、１０、１１、２１、２２、４７、４８のいずれかであってもよい。また、上述した閾値ｚは、例えば、２１、２２、３１、３２、４７、４８、６３、６４のいずれかであってもよい。閾値ｘ、ｙ及びｚは、これらの値に限定されるものではなく、他の値に設定されてもよい。
＜第２の実施形態＞
第２の実施形態は、ＨＡＲＱ−ＡＣＫ／ＳＲ及びＣＳＩを送信する場合のＰＦ／リソース選択方法に関する。
まず、本発明者らが第２の実施形態に至った背景について説明する。本発明者らは、ＰＵＣＣＨに含まれる情報について検討した。図９は、ＰＵＣＣＨに含まれる情報の概念説明図である。複数セルＰ−ＣＳＩの送信がＵＥに設定される場合には、図９に示すように、Ｐ−ＣＳＩの数、ＨＡＲＱ−ＡＣＫコードブックサイズ及びＳＲの有無が、送信するＰＵＣＣＨごとに異なることになる。なお、各ＰＦ（ＰＦ３、ＰＦ４、ＰＦ５）では、ＰＵＣＣＨに含める情報はジョイント符号化することができる。
本発明者らは、サブフレームごとにＰＵＣＣＨに含まれる各種情報のペイロードサイズ（ビット数）が動的に変わることに着目し、ＵＣＩの全部又は一部のペイロードサイズに基づいて、ＵＣＩに用いるＰＦ及びリソースを決定することを着想した。
第２の実施形態では、ＰＦ３、ＰＦ４及びＰＦ５の少なくとも１つを用いて複数セルＰ−ＣＳＩを伝送することを前提とする。複数セルＰ−ＣＳＩを伝送するためのＰＦ及び当該ＰＦのＰＵＣＣＨリソースについては、予め上位レイヤシグナリング（例えば、ＲＲＣシグナリング）で設定されてもよい。なお、第２の実施形態は、複数のＣＳＩを送信する場合に限られず、ＨＡＲＱ−ＡＣＫ／ＳＲ及び１つ以上のＣＳＩを送信する場合に適用することができる。
［実施形態２．１］
実施形態２．１では、ＵＥは、ＵＣＩ送信に用いるＰＦ及びリソースを、ＨＡＲＱ−ＡＣＫ／ＳＲのペイロードに基づいて決定する。実施形態２．１では、Ｐ−ＣＳＩ用のＰＦ／リソースが設定されており、かつＵＣＩにＰ−ＣＳＩを含む場合であっても、ＡＲＩで指定されるＰＦ及びリソースを用いてＵＣＩを送信する。
ＵＥは、ＡＲＩに対応するＰＦのリソースとして、１つのＰＦ（例えば、ＰＦｉ）のみのリソースを設定された場合、当該ＰＦｉを用いてＨＡＲＱ−ＡＣＫ／ＳＲ及びＣＳＩを多重する。また、ＵＥは、ＡＲＩに対応するＰＦのリソースとして、複数のＰＦのリソース（例えば、ＰＦｉ及びＰＦｊ）を設定された場合、ＨＡＲＱ−ＡＣＫのビット数に基づいて１つのＰＦを決定した後、決定したＰＦを用いてＨＡＲＱ−ＡＣＫ／ＳＲ及びＣＳＩを多重する。ここで、ＨＡＲＱ−ＡＣＫのビット数に基づくＰＦの決定には、第１の実施形態で説明したＰＦ選択方法を用いることができる。
図１０は、実施形態２．１におけるＰＵＣＣＨリソース決定の一例を示す図である。図１０では、ＰＦｉのリソースがＡＲＩに対応するＰＦのリソースとして設定されている。また、ＰＦｊのリソースが複数セルＰ−ＣＳＩ用のリソースとしてＲＲＣシグナリングにより設定されている。図１０の場合、ＵＥは、ＡＲＩで特定されるＰＦｉのリソースを用いてＨＡＲＱ−ＡＣＫ／ＳＲ及びＣＳＩを多重する。
ＵＥは、ＵＣＩを多重するリソースをＡＲＩに基づいて決定する。当該ＵＣＩの総ペイロードサイズ又は総符号化率（例えば、ＵＣＩの総ビット数に対するＰＵＣＣＨリソースサイズの比）が所定の設定値を超える場合には、ＵＥは、一部又は全部のＰ−ＣＳＩをドロップする。なお、ドロップは、所定のルール（例えば、上述したような優先度ルールや、Ｒｅｌ．８−１２のドロップルールなど）に従って行うことができる。
また、ドロップの判断に用いる上記所定の設定値は、上位レイヤシグナリング（例えば、ＲＲＣシグナリング）、下り制御情報（例えば、ＤＣＩ）及びこれらの組み合わせなどで設定されてもよい。総ペイロードサイズと比較する所定の設定値と、総符号化率と比較する所定の設定値と、は異なってもよく、一方だけが設定されてもよいし、両方が設定されてもよい。
例えば、ＵＥは、ＵＣＩに含める情報のサイズの和が、ＡＲＩで決定されたＰＵＣＣＨリソースのサイズより小さくなるようにＰ−ＣＳＩの数を減らし、ＨＡＲＱ−ＡＣＫ／ＳＲ（及びドロップされなかった１つ以上のＣＳＩがあれば、当該ＣＳＩ）を上記ＰＵＣＣＨリソースで送信する。
以上述べた実施形態２．１によれば、ＵＣＩの送信に用いるＰＦを、最も重要な情報であるＨＡＲＱ−ＡＣＫ／ＳＲによって制御することができる。また、ＵＥは常にＡＲＩに基づいてＰＵＣＣＨリソースを決定するため、ネットワークはサブフレーム単位でＰＵＣＣＨリソースを制御することができ、リソース割り当てを柔軟に行うことができる。
［実施形態２．２］
実施形態２．２では、ＵＥは、ＵＣＩ送信に用いるＰＦ及びリソースを、複数セルＰ−ＣＳＩの設定に基づいて決定する。実施形態２．２では、ＵＥは、複数セルＰ−ＣＳＩを送信するタイミング（例えば、サブフレーム）においては、ＡＲＩに対応するＰＦのリソースが当該タイミングに存在するか否かに関わらず、複数セルＰ−ＣＳＩ用のリソースにＨＡＲＱ−ＡＣＫ／ＳＲ及びＣＳＩを多重する。なお、一部の例外的な場合においては、ＨＡＲＱ−ＡＣＫ／ＳＲ用のリソースにＨＡＲＱ−ＡＣＫ／ＳＲを多重してもよい。
図１１は、実施形態２．２におけるＰＵＣＣＨリソース決定の一例を示す図である。図１１では、ＰＦｉのリソースがＡＲＩに対応するＰＦのリソースとして設定されている。また、ＰＦｊのリソースが複数セルＰ−ＣＳＩ用のリソースとしてＲＲＣシグナリングにより設定されている。図１１の場合、ＵＥは、ＲＲＣシグナリングで設定されたＰＦｊのリソースを用いてＨＡＲＱ−ＡＣＫ／ＳＲ及びＣＳＩを多重する。
実施形態２．１でも説明したように、ＵＣＩの総ペイロードサイズ又は総符号化率が所定の値を超える場合には、ＵＥは、一部又は全部のＰ−ＣＳＩをドロップする。
また、ＨＡＲＱ−ＡＣＫ／ＳＲのペイロードサイズ又は符号化率が所定の値を超える場合には、ＵＥは、少なくともＨＡＲＱ−ＡＣＫ／ＳＲを、ＡＲＩで特定されるＰＦのリソースに多重する。ＵＥは、ＡＲＩで特定されるＰＦのリソースに、さらにＰ−ＣＳＩを多重してもよく、この場合、一部又は全部のＰ−ＣＳＩをドロップしてもよい。
なお、ＵＥは、ＡＲＩに対応するＰＦのリソースとして、複数のＰＦのリソースを設定された場合には、実施形態２．１でも説明したように、ＨＡＲＱ−ＡＣＫのビット数に基づいて１つのＰＦを決定することができる。また、ＨＡＲＱ−ＡＣＫ／ＳＲのペイロードサイズ又は符号化率が所定の値を超える場合には、Ｐ−ＣＳＩは、ＲＲＣシグナリングで設定されたＰＦのリソースに多重されてもよい。
以上述べた実施形態２．２によれば、ＲＲＣシグナリングで設定されたＰＵＣＣＨリソースにＨＡＲＱ−ＡＣＫ／ＳＲを含めることができる場合には、当該ＰＵＣＣＨリソースが利用されず無駄になる事態を回避することができ、リソースの利用効率の低下を抑制することができる。
［実施形態２．３］
実施形態２．３では、ＵＥは、ＵＣＩ送信に用いるＰＦ及びリソースを、ＵＣＩの総ペイロードサイズに基づいて決定する。
ＵＥは、送信すべきＵＣＩの総ペイロードサイズを算出する。次に、ＵＥは、ＡＲＩで指定されたＰＦ及びそのリソース（ＨＡＲＱ−ＡＣＫ用リソース）や、ＲＲＣで設定されたＰＦ及びそのリソース（複数セルＰ−ＣＳＩ用リソース）が、上記総ペイロードサイズを収容できるか否かを判断する。つまり、ＵＥは、これらのリソースにＵＣＩを配置する場合に、サポート可能な最大ペイロードサイズや最大符号化率の条件を満たすかを確認する。
ＵＥは、上記条件を満たすＰＦ及びリソースが１つだけある場合、当該ＰＦ及びリソースを用いてＵＣＩを送信する。
上記条件を満たすＰＦ及びリソースがない場合、ＵＥは、一部又は全部のＰ−ＣＳＩをドロップし、所定のＰＦ及びリソースでＨＡＲＱ−ＡＣＫ／ＳＲ（及びドロップされなかった１つ以上のＣＳＩがあれば、当該ＣＳＩ）を送信してもよい。ここで、当該所定のＰＦ及びリソースは、ＡＲＩで指定されたＰＦ及びリソースであってもよいし、最大の容量を有するＰＦ及びそのリソースであってもよい。前者ではリソース割り当てを柔軟に行うことができ、後者ではドロップされるＰ−ＣＳＩの数を抑制することができる。
また、上記条件を満たすＰＦ及びリソースが複数（例えば、２つ）ある場合、ＵＥは、いずれかを優先してＵＣＩ送信に用いるようにしてもよい。例えば、ＵＥは、ＡＲＩで指定されたＰＦ及びリソースを常にＵＣＩ送信に用いるように選択してもよい。また、優先するリソースに関する情報が、ＵＥに上位レイヤシグナリングなどで通知されてもよい。この場合、ＵＥは当該情報に基づいて優先して用いるリソース（例えば、ＲＲＣで設定されるリソース）を特定することができる。
もしくは、上記条件を満たすＰＦ及びリソースが複数ある場合、ＵＥは、ＵＣＩの送信サブフレームにおけるＨＡＲＱ−ＡＣＫ／ＳＲのペイロードサイズと、ＣＳＩのペイロードサイズと、を比較した結果に基づいて、ＵＣＩ送信に用いるＰＦ及びリソースを決定してもよい。
例えば、ＵＣＩの総ペイロードの過半数を占める情報に対応したＰＦ及びリソースを、ＵＣＩ送信に用いる構成としてもよい。具体的には、ＵＥは、ＨＡＲＱ−ＡＣＫ／ＳＲのビット数がＰ−ＣＳＩのビット数以上である場合、ＡＲＩで指示されるＰＦ及びリソースをＵＣＩ送信に用いてもよく、そうでない場合（ＨＡＲＱ−ＡＣＫ／ＳＲのビット数がＰ−ＣＳＩのビット数より少ない場合）、ＲＲＣで設定されるＰＦ及びリソースをＵＣＩ送信に用いてもよい。
これにより、ＵＣＩの内容に応じて、各ＰＵＣＣＨリソースの元々の用途（ＨＡＲＱ−ＡＣＫ用、Ｐ−ＣＳＩ用）を重視して割り当てを行うことができる。なお、ＵＣＩの総ペイロードサイズ又は総符号化率が所定の値を超える場合には、ＵＥは、一部又は全部のＰ−ＣＳＩをドロップすることができる。
以上述べた実施形態２．３によれば、できるだけＡＲＩを用いて柔軟なＰＵＣＣＨ送信をスケジューリングすることができる。また、ＵＣＩの全ペイロードが、ＡＲＩで指定されたＰＦ及びリソースに入り切らない場合であっても、ＲＲＣで設定されたＰＦ及びそのリソースに多重することができる。
［実施形態２．４］
実施形態２．４では、ＵＥは、ＵＣＩ送信に用いるＰＦ及びリソースを、ＵＣＩに含まれるＨＡＲＱ−ＡＣＫ／ＳＲ及びＰ−ＣＳＩのペイロードを比較した結果に基づいて決定する。本実施形態は、実施形態２．３においてＵＣＩの総ペイロードサイズに基づく判断を省略してＨＡＲＱ−ＡＣＫ／ＳＲのペイロードサイズと、ＣＳＩのペイロードサイズと、を比較することに相当するため、説明は省略する。
実施形態２．４によれば、ＵＣＩがより多く含む情報に基づいて、ＵＣＩ送信に用いるＰＦ及びリソースを容易に判断することができる。
＜変形例＞
なお、上記各実施形態においては以下のような変形例が導入されてもよい。例えば、ＵＥは、送信すべきＨＡＲＱ−ＡＣＫはないが、ＳＲ及び１つのＰ−ＣＳＩを送信する必要がある場合、Ｐ−ＣＳＩをドロップしてＰＦ１を用いてＳＲを送信してもよいし、ＲＲＣで設定されたリソースを用いてＰＦ３、ＰＦ４又はＰＦ５のいずれかでＳＲ及び１つのＰ−ＣＳＩを送信してもよい。
また、送信すべきＨＡＲＱ−ＡＣＫはあるが、ＡＲＩが利用可能でなく（例えば、受信していない）、かつ、１つのＰ−ＣＳＩも送信する必要がある場合、ＰＦ２ａ／２ｂを用いてＨＡＲＱ−ＡＣＫ及び１つのＰ−ＣＳＩを送信してもよいし、ＲＲＣで設定されたリソースを用いてＰＦ３、ＰＦ４又はＰＦ５のいずれかでＨＡＲＱ−ＡＣＫ及び１つのＰ−ＣＳＩを送信してもよい。
無線基地局は、所定のＵＥからＵＣＩを受信する可能性のあるリソースを全てモニタしてもよいし、ＵＣＩを送受信するリソースの認識がＵＥとの間でずれない場合には、一部のリソースのみモニタしてもよい。
なお、上記各実施形態に係る無線通信方法は、それぞれ単独で適用されてもよいし、組み合わせて適用されてもよい。例えば、サブフレームごとに各実施形態を適切に使い分けてもよい。
また、上述の各実施形態では、上り信号がＳＣ−ＦＤＭＡシンボルで送信されるものとしたが、これに限られない。例えば、上り信号がＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）シンボルなど、他のシンボル形式で送信される場合であっても、本発明を適用することができる。
（無線通信システム）
以下、本発明の一実施形態に係る無線通信システムの構成について説明する。この無線通信システムでは、本発明の上記各実施形態に係る無線通信方法のいずれか又は組み合わせを用いて通信が行われる。
図１２は、本発明の一実施形態に係る無線通信システムの概略構成の一例を示す図である。無線通信システム１では、ＬＴＥシステムのシステム帯域幅（例えば、２０ＭＨｚ）を１単位とする複数の基本周波数ブロック（コンポーネントキャリア）を一体としたキャリアアグリゲーション（ＣＡ）及び／又はデュアルコネクティビティ（ＤＣ）を適用することができる。
なお、無線通信システム１は、ＬＴＥ（Long Term Evolution）、ＬＴＥ−Ａ（LTE-Advanced）、ＬＴＥ−Ｂ（LTE-Beyond）、ＳＵＰＥＲ ３Ｇ、ＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄ、４Ｇ（4th generation mobile communication system）、５Ｇ（5th generation mobile communication system）、ＦＲＡ（Future Radio Access）、Ｎｅｗ−ＲＡＴ（Radio Access Technology）などと呼ばれてもよいし、これらを実現するシステムと呼ばれてもよい。
図１２に示す無線通信システム１は、比較的カバレッジの広いマクロセルＣ１を形成する無線基地局１１と、マクロセルＣ１内に配置され、マクロセルＣ１よりも狭いスモールセルＣ２を形成する無線基地局１２（１２ａ−１２ｃ）と、を備えている。また、マクロセルＣ１及び各スモールセルＣ２には、ユーザ端末２０が配置されている。
ユーザ端末２０は、無線基地局１１及び無線基地局１２の双方に接続することができる。ユーザ端末２０は、マクロセルＣ１及びスモールセルＣ２を、ＣＡ又はＤＣにより同時に使用することが想定される。また、ユーザ端末２０は、複数のセル（ＣＣ）（例えば、５個以下のＣＣ、６個以上のＣＣ）を用いてＣＡ又はＤＣを適用してもよい。
ユーザ端末２０と無線基地局１１との間は、相対的に低い周波数帯域（例えば、２ＧＨｚ）で帯域幅が狭いキャリア（既存キャリア、Legacy carrierなどと呼ばれる）を用いて通信を行うことができる。一方、ユーザ端末２０と無線基地局１２との間は、相対的に高い周波数帯域（例えば、３．５ＧＨｚ、５ＧＨｚなど）で帯域幅が広いキャリアが用いられてもよいし、無線基地局１１との間と同じキャリアが用いられてもよい。なお、各無線基地局が利用する周波数帯域の構成はこれに限られない。
無線基地局１１と無線基地局１２との間（又は、２つの無線基地局１２間）は、有線接続（例えば、ＣＰＲＩ（Common Public Radio Interface）に準拠した光ファイバ、Ｘ２インターフェースなど）又は無線接続する構成とすることができる。
無線基地局１１及び各無線基地局１２は、それぞれ上位局装置３０に接続され、上位局装置３０を介してコアネットワーク４０に接続される。なお、上位局装置３０には、例えば、アクセスゲートウェイ装置、無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）、モビリティマネジメントエンティティ（ＭＭＥ）などが含まれるが、これに限定されるものではない。また、各無線基地局１２は、無線基地局１１を介して上位局装置３０に接続されてもよい。
なお、無線基地局１１は、相対的に広いカバレッジを有する無線基地局であり、マクロ基地局、集約ノード、ｅＮＢ（eNodeB）、送受信ポイント、などと呼ばれてもよい。また、無線基地局１２は、局所的なカバレッジを有する無線基地局であり、スモール基地局、マイクロ基地局、ピコ基地局、フェムト基地局、ＨｅＮＢ（Home eNodeB）、ＲＲＨ（Remote Radio Head）、送受信ポイントなどと呼ばれてもよい。以下、無線基地局１１及び１２を区別しない場合は、無線基地局１０と総称する。
各ユーザ端末２０は、ＬＴＥ、ＬＴＥ−Ａなどの各種通信方式に対応した端末であり、移動通信端末だけでなく固定通信端末を含んでもよい。
無線通信システム１においては、無線アクセス方式として、下りリンクに直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ：Orthogonal Frequency Division Multiple Access）が適用され、上りリンクにシングルキャリア−周波数分割多元接続（ＳＣ−ＦＤＭＡ：Single-Carrier Frequency Division Multiple Access）が適用される。ＯＦＤＭＡは、周波数帯域を複数の狭い周波数帯域（サブキャリア）に分割し、各サブキャリアにデータをマッピングして通信を行うマルチキャリア伝送方式である。ＳＣ−ＦＤＭＡは、システム帯域幅を端末毎に１つ又は連続したリソースブロックからなる帯域に分割し、複数の端末が互いに異なる帯域を用いることで、端末間の干渉を低減するシングルキャリア伝送方式である。なお、上り及び下りの無線アクセス方式は、これらの組み合わせに限られない。
無線通信システム１では、下りリンクのチャネルとして、各ユーザ端末２０で共有される下り共有チャネル（ＰＤＳＣＨ：Physical Downlink Shared Channel）、報知チャネル（ＰＢＣＨ：Physical Broadcast Channel）、下りＬ１／Ｌ２制御チャネルなどが用いられる。ＰＤＳＣＨは、下りデータチャネルと呼ばれてもよい。ＰＤＳＣＨにより、ユーザデータや上位レイヤ制御情報、ＳＩＢ（System Information Block）などが伝送される。また、ＰＢＣＨにより、ＭＩＢ（Master Information Block）が伝送される。
下りＬ１／Ｌ２制御チャネルは、ＰＤＣＣＨ（Physical Downlink Control Channel）、ＥＰＤＣＣＨ（Enhanced Physical Downlink Control Channel）、ＰＣＦＩＣＨ（Physical Control Format Indicator Channel）、ＰＨＩＣＨ（Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel）などを含む。ＰＤＣＣＨにより、ＰＤＳＣＨ及びＰＵＳＣＨのスケジューリング情報を含む下り制御情報（ＤＣＩ：Downlink Control Information）などが伝送される。ＰＣＦＩＣＨにより、ＰＤＣＣＨに用いるＯＦＤＭシンボル数が伝送される。ＰＨＩＣＨにより、ＰＵＳＣＨに対するＨＡＲＱ（Hybrid Automatic Repeat reQuest）の送達確認情報（例えば、再送制御情報、ＨＡＲＱ−ＡＣＫ、ＡＣＫ／ＮＡＣＫなどともいう）が伝送される。ＥＰＤＣＣＨは、ＰＤＳＣＨ（下り共有データチャネル）と周波数分割多重され、ＰＤＣＣＨと同様にＤＣＩなどの伝送に用いられる。
無線通信システム１では、上りリンクのチャネルとして、各ユーザ端末２０で共有される上り共有チャネル（ＰＵＳＣＨ：Physical Uplink Shared Channel）、上りＬ１／Ｌ２制御チャネル（ＰＵＣＣＨ：Physical Uplink Control Channel）、ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ：Physical Random Access Channel）などが用いられる。ＰＵＳＣＨは、上りデータチャネルと呼ばれてもよい。ＰＵＳＣＨにより、ユーザデータや上位レイヤ制御情報が伝送される。また、ＰＵＣＣＨにより、下りリンクの無線品質情報（ＣＱＩ：Channel Quality Indicator）、送達確認情報（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）などの上り制御情報（ＵＣＩ：Uplink Control Information）などが伝送される。ＰＲＡＣＨにより、セルとの接続確立のためのランダムアクセスプリアンブルが伝送される。
無線通信システム１では、下り参照信号として、セル固有参照信号（ＣＲＳ：Cell-specific Reference Signal）、チャネル状態情報参照信号（ＣＳＩ−ＲＳ：Channel State Information-Reference Signal）、復調用参照信号（ＤＭＲＳ：DeModulation Reference Signal）、位置決定参照信号（ＰＲＳ：Positioning Reference Signal）などが伝送される。また、無線通信システム１では、上り参照信号として、測定用参照信号（ＳＲＳ：Sounding Reference Signal）、復調用参照信号（ＤＭＲＳ）などが伝送される。なお、ＤＭＲＳはユーザ端末固有参照信号（UE-specific Reference Signal）と呼ばれてもよい。また、伝送される参照信号は、これらに限られない。
（無線基地局）
図１３は、本発明の一実施形態に係る無線基地局の全体構成の一例を示す図である。無線基地局１０は、複数の送受信アンテナ１０１と、アンプ部１０２と、送受信部１０３と、ベースバンド信号処理部１０４と、呼処理部１０５と、伝送路インターフェース１０６と、を備えている。なお、送受信アンテナ１０１、アンプ部１０２、送受信部１０３は、それぞれ１つ以上を含むように構成されればよい。
下りリンクにより無線基地局１０からユーザ端末２０に送信されるユーザデータは、上位局装置３０から伝送路インターフェース１０６を介してベースバンド信号処理部１０４に入力される。
ベースバンド信号処理部１０４では、ユーザデータに関して、ＰＤＣＰ（Packet Data Convergence Protocol）レイヤの処理、ユーザデータの分割・結合、ＲＬＣ（Radio Link Control）再送制御などのＲＬＣレイヤの送信処理、ＭＡＣ（Medium Access Control）再送制御（例えば、ＨＡＲＱの送信処理）、スケジューリング、伝送フォーマット選択、チャネル符号化、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ：Inverse Fast Fourier Transform）処理、プリコーディング処理などの送信処理が行われて送受信部１０３に転送される。また、下り制御信号に関しても、チャネル符号化や逆高速フーリエ変換などの送信処理が行われて、送受信部１０３に転送される。
送受信部１０３は、ベースバンド信号処理部１０４からアンテナ毎にプリコーディングして出力されたベースバンド信号を無線周波数帯に変換して送信する。送受信部１０３で周波数変換された無線周波数信号は、アンプ部１０２により増幅され、送受信アンテナ１０１から送信される。送受信部１０３は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるトランスミッター／レシーバー、送受信回路又は送受信装置から構成することができる。なお、送受信部１０３は、一体の送受信部として構成されてもよいし、送信部及び受信部から構成されてもよい。
一方、上り信号については、送受信アンテナ１０１で受信された無線周波数信号がアンプ部１０２で増幅される。送受信部１０３はアンプ部１０２で増幅された上り信号を受信する。送受信部１０３は、受信信号をベースバンド信号に周波数変換して、ベースバンド信号処理部１０４に出力する。
ベースバンド信号処理部１０４では、入力された上り信号に含まれるユーザデータに対して、高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Fast Fourier Transform）処理、逆離散フーリエ変換（ＩＤＦＴ：Inverse Discrete Fourier Transform）処理、誤り訂正復号、ＭＡＣ再送制御の受信処理、ＲＬＣレイヤ及びＰＤＣＰレイヤの受信処理がなされ、伝送路インターフェース１０６を介して上位局装置３０に転送される。呼処理部１０５は、通信チャネルの設定や解放などの呼処理や、無線基地局１０の状態管理や、無線リソースの管理を行う。
伝送路インターフェース１０６は、所定のインターフェースを介して、上位局装置３０と信号を送受信する。また、伝送路インターフェース１０６は、基地局間インターフェース（例えば、ＣＰＲＩ（Common Public Radio Interface）に準拠した光ファイバ、Ｘ２インターフェース）を介して他の無線基地局１０と信号を送受信（バックホールシグナリング）してもよい。
なお、送受信部１０３は、ユーザ端末２０に対して、チャネル状態を測定するための参照信号（例えば、ＣＲＳ、ＣＳＩ−ＲＳなど）を送信する。送受信部１０３は、ユーザ端末２０に対して、データの送信及び／又は受信に関するＤＣＩを送信する。例えば、送受信部１０３は、所定のＣＣに対する下り共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）の受信の指示情報（ＤＬグラント、ＤＬアサインメントなどともいう）を送信してもよい。また、送受信部１０３は、所定のＣＣに対する上り共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）の送信の指示情報（ＵＬグラントともいう）を送信してもよい。また、送受信部１０３は、ＤＬグラントの送信後所定のタイミングで、下りデータ（ＰＤＳＣＨ）を送信する。
送受信部１０３は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫリソース指示子（ＡＲＩ：ACK/NACK Resource Indicator）を含むＤＣＩを送信する。送受信部１０３は、ＰＵＣＣＨリソースとＡＲＩとの対応関係に関する情報を送信してもよい。なお、送受信部１０３は、当該対応関係に関する情報として、複数のＰＦについてそれぞれ異なる情報を送信してもよい。
また、送受信部１０３は、後述の制御部３０１が判断する特定のＰＦ及び特定のリソースを用いて、ユーザ端末２０から、ＨＡＲＱ−ＡＣＫを含むＵＣＩを受信する。また、送受信部１０３は、上記特定のＰＦ及び特定のリソースを用いて、１つ以上のＣＣ（１ＣＣ又は複数のＣＣ）のＰ−ＣＳＩを含むＵＣＩを受信してもよいし、ＳＲを含むＵＣＩを受信してもよい。また、送受信部１０３は、制御部３０１が判断するタイミングで、上り共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）で上りデータを受信してもよい。
図１４は、本発明の一実施形態に係る無線基地局の機能構成の一例を示す図である。なお、図１４では、本実施形態における特徴部分の機能ブロックを主に示しており、無線基地局１０は、無線通信に必要な他の機能ブロックも有しているものとする。図１４に示すように、ベースバンド信号処理部１０４は、制御部（スケジューラ）３０１と、送信信号生成部３０２と、マッピング部３０３と、受信信号処理部３０４と、測定部３０５と、を少なくとも備えている。
制御部（スケジューラ）３０１は、無線基地局１０全体の制御を実施する。制御部３０１は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるコントローラ、制御回路又は制御装置から構成することができる。
制御部３０１は、例えば、送信信号生成部３０２による信号の生成や、マッピング部３０３による信号の割り当てを制御する。また、制御部３０１は、受信信号処理部３０４による信号の受信処理や、測定部３０５による信号の測定を制御する。
制御部３０１は、システム情報、ＰＤＳＣＨで送信される下りデータ信号、ＰＤＣＣＨ及び／又はＥＰＤＣＣＨで伝送される下り制御信号のスケジューリング（例えば、リソース割り当て）を制御する。また、同期信号（ＰＳＳ（Primary Synchronization Signal）／ＳＳＳ（Secondary Synchronization Signal））や、ＣＲＳ、ＣＳＩ−ＲＳ、ＤＭＲＳなどの下り参照信号のスケジューリングの制御を行う。
また、制御部３０１は、ＰＵＳＣＨで送信される上りデータ信号、ＰＵＣＣＨ及び／又はＰＵＳＣＨで送信される上り制御信号（例えば、送達確認情報（ＨＡＲＱ−ＡＣＫ））、ＰＲＡＣＨで送信されるランダムアクセスプリアンブルや、上り参照信号などのスケジューリングを制御する。
制御部３０１は、ユーザ端末２０から受信したＵＣＩを受信信号処理部３０４から取得すると、当該ＵＣＩに基づいて、当該ユーザ端末２０に対するデータの再送制御や、スケジューリングの制御を実施する。例えば、制御部３０１は、ＨＡＲＱ−ＡＣＫを受信信号処理部３０４から取得すると、ユーザ端末２０に対する再送が必要か否かを判断し、必要な場合には再送処理を行うように制御する。
具体的には、制御部３０１は、ＨＡＲＱ−ＡＣＫを少なくとも含むＵＣＩを特定のＰＦ及び特定のリソースで受信するように制御する。当該ＵＣＩには、ＳＲが含まれてもよいし、１つ以上のＣＳＩが含まれてもよい。
制御部３０１は、ＵＣＩを受信するタイミング（同じＴＴＩ）について、所定のユーザ端末２０が１つ以上のＣＳＩ（Ｐ−ＣＳＩを含む）を送信するように設定されているか否かと、ＵＣＩの少なくとも一部のペイロードサイズと、に基づいて、上記特定のＰＦ及び特定のリソースを決定するように制御する。制御部３０１は、当該ＵＣＩの少なくとも一部のペイロードサイズを、当該ユーザ端末２０のスケジューリング状況や、送信した下り制御情報、ＲＲＣシグナリングなどに基づいて判断することができる。
制御部３０１は、所定のユーザ端末２０がＵＣＩの送信タイミングでＣＳＩを送信するように設定されていない場合、ＨＡＲＱ−ＡＣＫ／ＳＲのペイロードサイズに基づいて特定のＰＦを決定し、ＤＣＩで通知したＡＲＩに基づいて特定のリソースを決定するように制御する（第１の実施形態）。この場合、制御部３０１は、ＰＵＣＣＨリソースとＡＲＩとの対応関係を、所定のユーザ端末２０にいくつ設定したかに基づいて、観測対象となるＰＦを判断することができる。
また、制御部３０１は、所定のユーザ端末２０がＵＣＩの送信タイミングでＣＳＩを送信するように設定されている場合、ＵＣＩの少なくとも一部（又は全部）のペイロードサイズに基づいて特定のＰＦ及び／又はリソースを決定するように制御する（第２の実施形態）。例えば、制御部３０１は、実施形態２．１−２．４に示した方法の少なくとも１つに基づいて、特定のＰＦ及び／又はリソースを決定してもよい。
なお、制御部３０１は、所定のユーザ端末２０からＵＣＩを受信する可能性のあるＰＦ／リソースを全て観測（受信処理）するように制御してもよいし、一部のＰＦ／リソースのみ観測するように制御してもよい。
送信信号生成部３０２は、制御部３０１からの指示に基づいて、下り信号（下り制御信号、下りデータ信号、下り参照信号など）を生成して、マッピング部３０３に出力する。送信信号生成部３０２は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明される信号生成器、信号生成回路又は信号生成装置から構成することができる。
送信信号生成部３０２は、例えば、制御部３０１からの指示に基づいて、下り信号の割り当て情報を通知するＤＬアサインメント及び上り信号の割り当て情報を通知するＵＬグラントを生成する。また、下りデータ信号には、各ユーザ端末２０からのチャネル状態情報（ＣＳＩ：Channel State Information）などに基づいて決定された符号化率、変調方式などに従って符号化処理、変調処理が行われる。
マッピング部３０３は、制御部３０１からの指示に基づいて、送信信号生成部３０２で生成された下り信号を、所定の無線リソースにマッピングして、送受信部１０３に出力する。マッピング部３０３は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるマッパー、マッピング回路又はマッピング装置から構成することができる。
受信信号処理部３０４は、送受信部１０３から入力された受信信号に対して、受信処理（例えば、デマッピング、復調、復号など）を行う。ここで、受信信号は、例えば、ユーザ端末２０から送信される上り信号（上り制御信号、上りデータ信号、上り参照信号など）である。受信信号処理部３０４は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明される信号処理器、信号処理回路又は信号処理装置から構成することができる。
受信信号処理部３０４は、受信処理により復号された情報を制御部３０１に出力する。例えば、ＨＡＲＱ−ＡＣＫを含むＰＵＣＣＨを受信した場合、ＨＡＲＱ−ＡＣＫを制御部３０１に出力する。また、受信信号処理部３０４は、受信信号や、受信処理後の信号を、測定部３０５に出力する。
測定部３０５は、受信した信号に関する測定を実施する。測定部３０５は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明される測定器、測定回路又は測定装置から構成することができる。
測定部３０５は、例えば、受信した信号の受信電力（例えば、ＲＳＲＰ（Reference Signal Received Power））、受信品質（例えば、ＲＳＲＱ（Reference Signal Received Quality））やチャネル状態などについて測定してもよい。測定結果は、制御部３０１に出力されてもよい。
（ユーザ端末）
図１５は、本発明の一実施形態に係るユーザ端末の全体構成の一例を示す図である。ユーザ端末２０は、複数の送受信アンテナ２０１と、アンプ部２０２と、送受信部２０３と、ベースバンド信号処理部２０４と、アプリケーション部２０５と、を備えている。なお、送受信アンテナ２０１、アンプ部２０２、送受信部２０３は、それぞれ１つ以上を含むように構成されればよい。
送受信アンテナ２０１で受信された無線周波数信号は、アンプ部２０２で増幅される。送受信部２０３は、アンプ部２０２で増幅された下り信号を受信する。送受信部２０３は、受信信号をベースバンド信号に周波数変換して、ベースバンド信号処理部２０４に出力する。送受信部２０３は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるトランスミッター／レシーバー、送受信回路又は送受信装置から構成することができる。なお、送受信部２０３は、一体の送受信部として構成されてもよいし、送信部及び受信部から構成されてもよい。
ベースバンド信号処理部２０４は、入力されたベースバンド信号に対して、ＦＦＴ処理や、誤り訂正復号、再送制御の受信処理などを行う。下りリンクのユーザデータは、アプリケーション部２０５に転送される。アプリケーション部２０５は、物理レイヤやＭＡＣレイヤより上位のレイヤに関する処理などを行う。また、下りリンクのデータのうち、報知情報もアプリケーション部２０５に転送される。
一方、上りリンクのユーザデータについては、アプリケーション部２０５からベースバンド信号処理部２０４に入力される。ベースバンド信号処理部２０４では、再送制御の送信処理（例えば、ＨＡＲＱの送信処理）や、チャネル符号化、プリコーディング、離散フーリエ変換（ＤＦＴ：Discrete Fourier Transform）処理、ＩＦＦＴ処理などが行われて送受信部２０３に転送される。送受信部２０３は、ベースバンド信号処理部２０４から出力されたベースバンド信号を無線周波数帯に変換して送信する。送受信部２０３で周波数変換された無線周波数信号は、アンプ部２０２により増幅され、送受信アンテナ２０１から送信される。
なお、送受信部２０３は、無線基地局１０から、チャネル状態を測定するための参照信号（例えば、ＣＲＳ、ＣＳＩ−ＲＳなど）を受信する。送受信部２０３は、無線基地局１０から、データの送信及び／又は受信に関するＤＣＩを受信する。例えば、送受信部２０３は、所定のＣＣに対するＤＬグラントを受信してもよい。また、送受信部２０３は、所定のＣＣに対するＵＬグラントを受信してもよい。また、送受信部２０３は、ＤＬグラントに基づいて判断されるタイミングで、下りデータ（ＰＤＳＣＨ）を受信する。
送受信部２０３は、ＡＲＩを含むＤＣＩを受信する。送受信部２０３は、ＰＵＣＣＨリソースとＡＲＩとの対応関係に関する情報を受信してもよい。なお、送受信部２０３は、当該対応関係に関する情報として、複数のＰＦについてそれぞれ異なる情報を受信してもよい。
また、送受信部２０３は、無線基地局１０に対して、制御部４０１が判断する特定のＰＦ及び特定のリソースを用いて、下り共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）で送信された下りデータに対するＨＡＲＱ−ＡＣＫを含むＵＣＩを送信する。送受信部２０３は、上記特定のＰＦ及び特定のリソースを用いて、１つ以上のＣＣ（１ＣＣ又は複数のＣＣ）のＰ−ＣＳＩを含むＵＣＩを送信してもよいし、ＳＲを含むＵＣＩを送信してもよい。また、送受信部２０３は、ＵＬグラントに基づいて制御部４０１が判断するタイミングで、上り共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）で上りデータを送信してもよい。
図１６は、本発明の一実施形態に係るユーザ端末の機能構成の一例を示す図である。なお、図１６においては、本実施形態における特徴部分の機能ブロックを主に示しており、ユーザ端末２０は、無線通信に必要な他の機能ブロックも有しているものとする。図１６に示すように、ユーザ端末２０が有するベースバンド信号処理部２０４は、制御部４０１と、送信信号生成部４０２と、マッピング部４０３と、受信信号処理部４０４と、測定部４０５と、を少なくとも備えている。
制御部４０１は、ユーザ端末２０全体の制御を実施する。制御部４０１は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるコントローラ、制御回路又は制御装置から構成することができる。
制御部４０１は、例えば、送信信号生成部４０２による信号の生成や、マッピング部４０３による信号の割り当てを制御する。また、制御部４０１は、受信信号処理部４０４による信号の受信処理や、測定部４０５による信号の測定を制御する。
制御部４０１は、無線基地局１０から送信された下り制御信号（ＰＤＣＣＨ／ＥＰＤＣＣＨで送信された信号）及び下りデータ信号（ＰＤＳＣＨで送信された信号）を、受信信号処理部４０４から取得する。制御部４０１は、下り制御信号や、下りデータ信号に対する再送制御の要否を判定した結果などに基づいて、上り制御信号（例えば、送達確認情報（ＨＡＲＱ−ＡＣＫ）など）や上りデータ信号の生成を制御する。
具体的には、制御部４０１は、ＨＡＲＱ−ＡＣＫを少なくとも含むＵＣＩの送信に用いる特定のＰＦ及び特定のリソースを制御する。制御部４０１は、当該ＵＣＩを、ＳＲを含むように構成してもよいし、測定部４０５から出力された各ＣＣのチャネル状態に基づいて生成される、周期的ＣＳＩ（Ｐ−ＣＳＩ）を含むように構成してもよい。
制御部４０１は、ＵＣＩを送信するタイミング（同じＴＴＩ）について、ユーザ端末２０が１つ以上のＣＳＩ（Ｐ−ＣＳＩを含む）を送信するように設定されているか否かと、ＵＣＩの少なくとも一部のペイロードサイズと、に基づいて、上記特定のＰＦ及び特定のリソースを決定するように制御する。
制御部４０１は、ＵＣＩの送信タイミングでＣＳＩを送信するように設定されていない場合、ＨＡＲＱ−ＡＣＫ／ＳＲのペイロードサイズに基づいて特定のＰＦを決定し、無線基地局１０から通知されたＡＲＩに基づいて特定のリソースを決定するように制御する（第１の実施形態）。この場合、制御部４０１は、ＰＵＣＣＨリソースとＡＲＩとの対応関係が、ユーザ端末２０にいくつ設定されているかに基づいて、選択対象となるＰＦを判断することができる。
また、制御部４０１は、ＵＣＩの送信タイミングでＣＳＩを送信するように設定されている場合、ＵＣＩの少なくとも一部（又は全部）のペイロードサイズに基づいて特定のＰＦ及び／又はリソースを決定するように制御する（第２の実施形態）。例えば、制御部４０１は、実施形態２．１−２．４に示した方法の少なくとも１つに基づいて、特定のＰＦ及び／又はリソースを決定してもよい。
なお、制御部４０１は、上記特定のＰＦ及び特定のリソースに、送信すべきＵＣＩの全てを含めることができない場合には、ドロッピングするＰ−ＣＳＩなどを制御することができる。
送信信号生成部４０２は、制御部４０１からの指示に基づいて、上り信号（上り制御信号、上りデータ信号、上り参照信号など）を生成して、マッピング部４０３に出力する。送信信号生成部４０２は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明される信号生成器、信号生成回路又は信号生成装置から構成することができる。
送信信号生成部４０２は、例えば、制御部４０１からの指示に基づいて、送達確認情報（ＨＡＲＱ−ＡＣＫ）やチャネル状態情報（ＣＳＩ）に関する上り制御信号を生成する。また、送信信号生成部４０２は、制御部４０１からの指示に基づいて上りデータ信号を生成する。例えば、送信信号生成部４０２は、無線基地局１０から通知される下り制御信号にＵＬグラントが含まれている場合に、制御部４０１から上りデータ信号の生成を指示される。
マッピング部４０３は、制御部４０１からの指示に基づいて、送信信号生成部４０２で生成された上り信号を無線リソースにマッピングして、送受信部２０３へ出力する。マッピング部４０３は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるマッパー、マッピング回路又はマッピング装置から構成することができる。
受信信号処理部４０４は、送受信部２０３から入力された受信信号に対して、受信処理（例えば、デマッピング、復調、復号など）を行う。ここで、受信信号は、例えば、無線基地局１０から送信される下り信号（下り制御信号、下りデータ信号、下り参照信号など）である。受信信号処理部４０４は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明される信号処理器、信号処理回路又は信号処理装置から構成することができる。また、受信信号処理部４０４は、本発明に係る受信部を構成することができる。
受信信号処理部４０４は、受信処理により復号された情報を制御部４０１に出力する。受信信号処理部４０４は、例えば、報知情報、システム情報、ＲＲＣシグナリング、ＤＣＩなどを、制御部４０１に出力する。また、受信信号処理部４０４は、受信信号や、受信処理後の信号を、測定部４０５に出力する。
測定部４０５は、受信した信号に関する測定を実施する。測定部４０５は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明される測定器、測定回路又は測定装置から構成することができる。
測定部４０５は、例えば、受信した信号の受信電力（例えば、ＲＳＲＰ）、受信品質（例えば、ＲＳＲＱ）やチャネル状態などについて測定してもよい。例えば、測定部４０５は、所定の参照信号（例えば、ＣＲＳ、ＣＳＩ−ＲＳなど）を用いて、設定された各ＣＣのチャネル状態を測定してもよい。測定結果は、制御部４０１に出力されてもよい。
（ハードウェア構成）
なお、上記実施形態の説明に用いたブロック図は、機能単位のブロックを示している。これらの機能ブロック（構成部）は、ハードウェア及び／又はソフトウェアの任意の組み合わせによって実現される。また、各機能ブロックの実現手段は特に限定されない。すなわち、各機能ブロックは、物理的に結合した１つの装置により実現されてもよいし、物理的に分離した２つ以上の装置を有線又は無線で接続し、これら複数の装置により実現されてもよい。
例えば、本発明の一実施形態における無線基地局、ユーザ端末などは、本発明の無線通信方法の処理を行うコンピュータとして機能してもよい。図１７は、本発明の一実施形態に係る無線基地局及びユーザ端末のハードウェア構成の一例を示す図である。上述の無線基地局１０及びユーザ端末２０は、物理的には、中央処理装置（プロセッサ）１００１、主記憶装置（メモリ）１００２、補助記憶装置１００３、通信装置１００４、入力装置１００５、出力装置１００６、バス１００７などを含むコンピュータ装置として構成されてもよい。なお、以下の説明では、「装置」という文言は、回路、デバイス、ユニットなどに読み替えることができる。
無線基地局１０及びユーザ端末２０における各機能は、中央処理装置１００１、主記憶装置１００２などのハードウェア上に所定のソフトウェア（プログラム）を読み込ませることで、中央処理装置１００１が演算を行い、通信装置１００４による通信や、主記憶装置１００２及び補助記憶装置１００３におけるデータの読み出し及び／又は書き込みを制御することで実現される。
中央処理装置１００１は、例えば、オペレーティングシステムを動作させてコンピュータ全体を制御する。中央処理装置１００１は、制御装置、演算装置、レジスタ、周辺装置とのインターフェースなどを含むプロセッサ（ＣＰＵ：Central Processing Unit）で構成されてもよい。例えば、上述のベースバンド信号処理部１０４（２０４）、呼処理部１０５などは、中央処理装置１００１で実現されてもよい。
また、中央処理装置１００１は、プログラム、ソフトウェアモジュールやデータを、補助記憶装置１００３及び／又は通信装置１００４から主記憶装置１００２に読み出し、これらに従って各種の処理を実行する。プログラムとしては、上述の実施形態で説明した動作の少なくとも一部をコンピュータに実行させるプログラムが用いられる。例えば、ユーザ端末２０の制御部４０１は、主記憶装置１００２に格納され、中央処理装置１００１で動作する制御プログラムによって実現されてもよく、他の機能ブロックについても同様に実現されてもよい。
主記憶装置（メモリ）１００２は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であり、例えばＲＯＭ（Read Only Memory）、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable ＲＯＭ）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などの少なくとも１つで構成されてもよい。補助記憶装置１００３は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であり、例えば、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc ＲＯＭ）、ハードディスクドライブなどの少なくとも１つで構成されてもよい。
通信装置１００４は、有線及び／又は無線ネットワークを介してコンピュータ間の通信を行うためのハードウェア（送受信デバイス）であり、例えばネットワークデバイス、ネットワークコントローラ、ネットワークカード、通信モジュールなどともいう。例えば、上述の送受信アンテナ１０１（２０１）、アンプ部１０２（２０２）、送受信部１０３（２０３）、伝送路インターフェース１０６などは、通信装置１００４で実現されてもよい。
入力装置１００５は、外部からの入力を受け付ける入力デバイス（例えば、キーボード、マウスなど）である。出力装置１００６は、外部への出力を実施する出力デバイス（例えば、ディスプレイ、スピーカーなど）である。なお、入力装置１００５及び出力装置１００６は、一体となった構成（例えば、タッチパネル）であってもよい。
また、中央処理装置１００１や主記憶装置１００２などの各装置は、情報を通信するためのバス１００７で接続される。バス１００７は、単一のバスで構成されてもよいし、装置間で異なるバスで構成されてもよい。なお、無線基地局１０及びユーザ端末２０のハードウェア構成は、図に示した各装置を１つ又は複数含むように構成されてもよいし、一部の装置を含まずに構成されてもよい。
また、無線基地局１０及びユーザ端末２０は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＰＬＤ（Programmable Logic Device）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などのハードウェアを含んで構成されてもよく、当該ハードウェアにより、各機能ブロックの一部又は全てが実現されてもよい。
なお、本明細書で説明した用語及び／又は本明細書の理解に必要な用語については、同一の又は類似する意味を有する用語と置き換えてもよい。例えば、チャネル及び／又はシンボルは信号（シグナリング）であってもよい。また、信号はメッセージであってもよい。また、コンポーネントキャリア（ＣＣ：Component Carrier）は、セル、周波数キャリア、キャリア周波数などと呼ばれてもよい。
また、本明細書で説明した情報、パラメータなどは、絶対値で表されてもよいし、所定の値からの相対値で表されてもよいし、対応する別の情報で表されてもよい。例えば、無線リソースは、所定のインデックスで指示されるものであってもよい。
本明細書で説明した情報、信号などは、様々な異なる技術のいずれかを使用して表されてもよい。例えば、上記の説明全体に渡って言及され得るデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、チップなどは、電圧、電流、電磁波、磁界若しくは磁性粒子、光場若しくは光子、又はこれらの任意の組み合わせによって表されてもよい。
また、ソフトウェア、命令、情報などは、伝送媒体を介して送受信されてもよい。例えば、ソフトウェアが、有線技術（同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア及びデジタル加入者回線（ＤＳＬ）など）及び／又は無線技術（赤外線、マイクロ波など）を使用してウェブサイト、サーバ、又は他のリモートソースから送信される場合、これらの有線技術及び／又は無線技術は、伝送媒体の定義内に含まれる。
本明細書で説明した各態様／実施形態は単独で用いてもよいし、組み合わせて用いてもよいし、実行に伴って切り替えて用いてもよい。また、所定の情報の通知（例えば、「Ｘであること」の通知）は、明示的に行うものに限られず、暗黙的に（例えば、当該所定の情報の通知を行わないことによって）行われてもよい。
情報の通知は、本明細書で説明した態様／実施形態に限られず、他の方法で行われてもよい。例えば、情報の通知は、物理レイヤシグナリング（例えば、ＤＣＩ（Downlink Control Information）、ＵＣＩ（Uplink Control Information））、上位レイヤシグナリング（例えば、ＲＲＣ（Radio Resource Control）シグナリング、報知情報（ＭＩＢ（Master Information Block）、ＳＩＢ（System Information Block））、ＭＡＣ（Medium Access Control）シグナリング）、その他の信号又はこれらの組み合わせによって実施されてもよい。また、ＲＲＣシグナリングは、ＲＲＣメッセージと呼ばれてもよく、例えば、ＲＲＣ接続セットアップ（RRCConnectionSetup）メッセージ、ＲＲＣ接続再構成（RRCConnectionReconfiguration）メッセージなどであってもよい。
本明細書で説明した各態様／実施形態は、ＬＴＥ（Long Term Evolution）、ＬＴＥ−Ａ（LTE-Advanced）、ＬＴＥ−Ｂ（LTE-Beyond）、ＳＵＰＥＲ ３Ｇ、ＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄ、４Ｇ（4th generation mobile communication system）、５Ｇ（5th generation mobile communication system）、ＦＲＡ（Future Radio Access）、Ｎｅｗ−ＲＡＴ（Radio Access Technology）、ＣＤＭＡ２０００、ＵＭＢ（Ultra Mobile Broadband）、ＩＥＥＥ ８０２．１１（Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標））、ＩＥＥＥ ８０２．１６（ＷｉＭＡＸ（登録商標））、ＩＥＥＥ ８０２．２０、ＵＷＢ（Ultra-WideBand）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、その他の適切なシステムを利用するシステム及び／又はこれらに基づいて拡張された次世代システムに適用されてもよい。
本明細書で説明した各態様／実施形態の処理手順、シーケンス、フローチャートなどは、矛盾の無い限り、順序を入れ替えてもよい。例えば、本明細書で説明した方法については、例示的な順序で様々なステップの要素を提示しており、提示した特定の順序に限定されない。
以上、本発明について詳細に説明したが、当業者にとっては、本発明が本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではないということは明らかである。例えば、上述の各実施形態は単独で用いてもよいし、組み合わせて用いてもよい。本発明は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。したがって、本明細書の記載は、例示説明を目的とするものであり、本発明に対して何ら制限的な意味を有するものではない。
１ 無線通信システム
１０ 無線基地局
２０ ユーザ端末
１０１、２０１ 送受信アンテナ
１０２、２０２ アンプ部
１０３、２０３ 送受信部
１０４、２０４ ベースバンド信号処理部
１０５ 呼処理部
１０６ 伝送路インターフェース
２０５ アプリケーション部
３０１、４０１ 制御部
３０２、４０２ 送信信号生成部
３０３、４０３ マッピング部
３０４、４０４ 受信信号処理部
３０５、４０５ 測定部
本発明の一態様に係るユーザ端末は、複数のコンポーネントキャリアを設定可能なユーザ端末であって、下り制御情報及び／又はＲＲＣ（Radio Resource Control）シグナリングを受信する受信部と、送達確認情報を少なくとも含む上り制御情報（ＵＣＩ：Uplink Control Information）を、特定のＰＵＣＣＨフォーマット（ＰＦ：Physical Uplink Control Channel Format）を用いて、特定のリソースで送信する送信部と、前記ＵＣＩの少なくとも一部のペイロードサイズに基づいて、前記特定のＰＦ及び前記特定のリソースを決定する制御部と、を有することを特徴とする。
本発明の一態様に係るユーザ端末は、複数のコンポーネントキャリアを設定可能なユーザ端末であって、下り制御情報及び／又はＲＲＣ（Radio Resource Control）シグナリングを受信する受信部と、送達確認情報を少なくとも含む上り制御情報（ＵＣＩ：Uplink Control Information）を、特定のＰＵＣＣＨフォーマット（ＰＦ：Physical Uplink Control Channel Format）を用いて、特定のリソースで送信する送信部と、前記ＵＣＩの少なくとも一部のペイロードサイズに基づいて、前記特定のＰＦ及び前記特定のリソースを決定する制御部と、を有し、前記制御部は、前記ＵＣＩの送信タイミングで複数の周期的チャネル状態情報（Ｐ−ＣＳＩ：Periodic Channel State Information）を送信するように設定され、かつ、前記ＲＲＣシグナリングで設定されるＰ−ＣＳＩ伝送のためのＰＦ及びリソースにより前記ＵＣＩの総ペイロードサイズを収容できる場合に、当該Ｐ−ＣＳＩ伝送のためのＰＦ及びリソースが、前記特定のＰＦ及び前記特定のリソースであると決定することを特徴とする。

Claims (10)

  1. 複数のコンポーネントキャリアを設定可能なユーザ端末であって、
    ＡＣＫ／ＮＡＣＫリソース指示子（ＡＲＩ：ACK/NACK Resource Indicator）を受信する受信部と、
    送達確認情報を少なくとも含む上り制御情報（ＵＣＩ：Uplink Control Information）を、特定のＰＵＣＣＨフォーマット（ＰＦ：Physical Uplink Control Channel Format）を用いて、特定のリソースで送信する送信部と、
    前記ＵＣＩの送信タイミングで１つ以上のチャネル状態情報（ＣＳＩ：Channel State Information）を送信するように設定されているか否かと、前記ＵＣＩの少なくとも一部のペイロードサイズと、に基づいて、前記特定のＰＦ及び前記特定のリソースを決定する制御部と、を有することを特徴とするユーザ端末。
  2. 前記制御部は、前記ＵＣＩの送信タイミングで前記ＣＳＩを送信するように設定されていない場合、前記送達確認情報及び／又はスケジューリング要求のペイロードサイズに基づいて前記特定のＰＦを決定し、前記ＡＲＩに基づいて前記特定のリソースを決定することを特徴とする請求項１に記載のユーザ端末。
  3. 前記制御部は、１つのＡＲＩ値に複数のＰＦのリソースが関連付けられている場合、前記送達確認情報及び／又は前記スケジューリング要求のペイロードサイズと、１つ以上の閾値と、に基づいて、当該複数のＰＦのうち１つのＰＦが、前記特定のＰＦであると決定することを特徴とする請求項２に記載のユーザ端末。
  4. 前記制御部は、前記ＵＣＩの送信タイミングで前記ＣＳＩを送信するように設定されている場合、ＲＲＣ（Radio Resource Control）シグナリングで前記ＣＳＩ送信が設定されたＰＦ及びリソースに関わらず、前記送達確認情報及び／又はスケジューリング要求のペイロードサイズに基づいて前記特定のＰＦを決定し、前記ＡＲＩに基づいて前記特定のリソースを決定することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のユーザ端末。
  5. 前記制御部は、前記ＵＣＩの送信タイミングで前記ＣＳＩを送信するように設定されている場合において、前記送達確認情報及び／又はスケジューリング要求のペイロードサイズ又は符号化率が所定の値を超えない限りは、前記ＡＲＩで指定されるＰＦ及びリソースに関わらず、ＲＲＣ（Radio Resource Control）シグナリングで前記ＣＳＩ送信が設定されたＰＦ及びリソースを、前記特定のＰＦ及び前記特定のリソースであると決定し、それ以外の場合には、前記送達確認情報及び／又はスケジューリング要求のペイロードサイズに基づいて前記特定のＰＦを決定し、前記ＡＲＩに基づいて前記特定のリソースを決定することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のユーザ端末。
  6. 前記制御部は、前記ＵＣＩの送信タイミングで前記ＣＳＩを送信するように設定されている場合、前記ＡＲＩで指定されるＰＦ及びリソース、並びにＲＲＣ（Radio Resource Control）シグナリングで前記ＣＳＩ送信が設定されたＰＦ及びリソースの少なくとも一方が、前記ＵＣＩを収容可能かを判断し、前記特定のＰＦ及び前記特定のリソースを決定することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のユーザ端末。
  7. 前記制御部は、いずれのＰＦ及びリソースも前記ＵＣＩを収容可能でない場合、前記ＡＲＩで指定されるＰＦ及びリソース、又は最大の容量を有するＰＦ及びリソースが、前記特定のＰＦ及び前記特定のリソースであると決定することを特徴とする請求項６に記載のユーザ端末。
  8. 前記制御部は、前記ＵＣＩの送信タイミングで前記ＣＳＩを送信するように設定されている場合において、前記送達確認情報及び／又はスケジューリング要求のペイロードサイズが前記ＣＳＩのペイロードサイズを超えない限りは、ＲＲＣ（Radio Resource Control）シグナリングで前記ＣＳＩ送信が設定されたＰＦ及びリソースを、前記特定のＰＦ及び前記特定のリソースであると決定し、それ以外の場合には、前記送達確認情報及び／又はスケジューリング要求のペイロードサイズに基づいて前記特定のＰＦを決定し、前記ＡＲＩに基づいて前記特定のリソースを決定することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のユーザ端末。
  9. 複数のコンポーネントキャリアを設定可能なユーザ端末と通信する無線基地局であって、
    ＡＣＫ／ＮＡＣＫリソース指示子（ＡＲＩ：ACK/NACK Resource Indicator）を送信する送信部と、
    送達確認情報を少なくとも含む上り制御情報（ＵＣＩ：Uplink Control Information）を、特定のＰＵＣＣＨフォーマット（ＰＦ：Physical Uplink Control Channel Format）を用いて、特定のリソースで受信する受信部と、を有し、
    前記受信部は、前記ユーザ端末において、前記ＵＣＩの送信タイミングで１つ以上のチャネル状態情報（ＣＳＩ：Channel State Information）を送信するように設定されているか否かと、前記ＵＣＩの少なくとも一部のペイロードサイズと、に基づいて決定された前記特定のリソースで、前記ＵＣＩを受信することを特徴とする無線基地局。
  10. 複数のコンポーネントキャリアを設定可能なユーザ端末の無線通信方法であって、
    ＡＣＫ／ＮＡＣＫリソース指示子（ＡＲＩ：ACK/NACK Resource Indicator）を受信する工程と、
    送達確認情報を少なくとも含む上り制御情報（ＵＣＩ：Uplink Control Information）を、特定のＰＵＣＣＨフォーマット（ＰＦ：Physical Uplink Control Channel Format）を用いて、特定のリソースで送信する工程と、
    前記ＵＣＩの送信タイミングで１つ以上のチャネル状態情報（ＣＳＩ：Channel State Information）を送信するように設定されているか否かと、前記ＵＣＩの少なくとも一部のペイロードサイズと、に基づいて、前記特定のＰＦ及び前記特定のリソースを決定する工程と、を有することを特徴とする無線通信方法。
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