JP2011155335A - 通信システム及び移動局装置及び基地局装置及び処理方法 - Google Patents

通信システム及び移動局装置及び基地局装置及び処理方法 Download PDF

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Abstract

【課題】コンテンションベース上りリンクの導入に伴う処理を効率的に行い、速やかに通信を行うことができる通信システム及び移動局装置及び基地局装置及び処理方法を提供する。
【解決手段】移動通信システムにおいて基地局装置と通信する移動局装置であって、ＨＡＲＱ用のバッファとして、コンテンションベース上りリンク用のバッファと通常の上りリンクＨＡＲＱ用バッファとを備えることを特徴とする移動局装置。
【選択図】図５

Description

本発明は、通信システム及び移動局装置及び基地局装置及び処理方法に関し、より詳細には、コンテンションベース上りリンクの処理を行うことができる通信システム及び該通信システムに使用する移動局装置及び基地局装置に関する。
３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project：第３世代パートナーシッププロジェクト）は、Ｗ−ＣＤＭＡ（Wideband-Code Division Multiple Access：広帯域−符号分割多元接続）とＧＳＭ（Global System for Mobile Communications：ジーエスエム）を発展させたネットワークを基本した携帯電話システムの仕様の検討・作成を行うプロジェクトである。
３ＧＰＰでは、Ｗ−ＣＤＭＡ方式が第３世代セルラー移動通信方式として標準化され、順次サービスが開始されている。また、通信速度をさらに上げたＨＳＤＰＡ（High-Speed Downlink Packet Access：エイチエスディーピーエー）も標準化され、サービスが開始されている。
３ＧＰＰでは、第３世代無線アクセス技術の進化（ＬＴＥ（Long Term Evolution）、もしくは、ＥＵＴＲＡ（Evolved Universal Terrestrial Radio Access）と称する）、および、より広帯域なシステム帯域幅を利用して、さらなる高速なデータの送受信を実現する移動通信システム（以下、ＬＴＥ−Ａ（Long Term Evolution-Advanced）、若しくは、Ａｄｖａｎｃｅｄ−ＥＵＴＲＡと称する）に関する検討が進められている。
ＥＵＴＲＡにおける下りリンク通信方式として、互いに直交するサブキャリアを用いてユーザ多重化を行うＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiple Access：直交周波数分割多元接続）方式が提案されている。
また、ＯＦＤＭＡ方式において、チャネル符号化等の適応無線リンク制御（リンクアダプテーション：Link Adaptation）に基づく適応変復調・誤り訂正方式（ＡＭＣＳ：Adaptive Modulation and Coding Scheme）といった技術が適用されている。
ＡＭＣＳとは、高速パケットデータ伝送を効率的に行うために、各移動局装置のチャネル品質に応じて、誤り訂正方式、誤り訂正の符号化率、データ変調多値数などの無線伝送パラメータ（ＡＭＣモードとも称する）を切り替える方式である。
各移動局装置のチャネル品質は、ＣＱＩ（Channel Quality Indicator：チャネル品質指標）を使って基地局装置へフィードバックされる。
図１０は、従来の移動通信システムで用いられているチャネル構成を示す図である。このチャネル構成は、ＥＵＴＲＡなどの移動通信システムで用いられている（非特許文献１参照）。図１３に示す移動通信システムは、基地局装置１００、移動局装置２００ａ、２００ｂ、２００ｃを備えている。Ｒ０１は、基地局装置１００の通信可能な範囲を示しており、基地局装置１００は、この範囲Ｒ０１内に存在する移動局装置と通信を行う。
ＥＵＴＲＡにおいて、基地局装置１００から移動局装置２００ａ〜２００ｃへ信号を送信する下りリンクでは、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）、物理マルチキャストチャネル（ＰＭＣＨ：Physical Multicast Channel）、物理制御フォーマット指示チャネル（ＰＣＦＩＣＨ：Physical Control Format Indicator Channel）、物理ハイブリッド自動再送要求指示チャネル（ＰＨＩＣＨ：Physical Hybrid ARQ Indicator Channel）が用いられる。
また、ＥＵＴＲＡにおいて、移動局装置２００ａ〜２００ｃから基地局装置１００へ信号を送信する上りリンクでは、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）、物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ：Physical Random Access Channel）が用いられる。
ＬＴＥ−Ａでは、ＥＵＴＲＡの基本的なシステムを踏襲している。さらに、ＬＴＥ−Ａでは、一般的なシステムでは使用する周波数帯域は連続であるのに対し、連続／不連続な複数の周波数帯域（以下、キャリア要素（Carrier Component、または、コンポーネントキャリア（Component Carrier））と呼称する）を複合的に用いて、１つの広周波数帯域（広帯域なシステム帯域）として運用する（周波数帯域集約：Spectrum aggregation、Carrier aggregation）ことが提案されている。すなわち、使用可能な周波数帯域であるシステム帯域の中の一部の帯域幅を有する複数のコンポーネントキャリアで、一つのシステム帯域を構成している。それぞれのコンポーネントキャリアでは、ＬＴＥやＬＴＥ−Ａの移動局装置が動作することができる。また、移動通信システムに割り当てられた周波数帯域をより柔軟に使用するために、下りリンクの通信に使用される周波数帯域と上りリンクの通信に使用される周波数帯域が、異なる周波数帯域幅を持つことも提案されている。
またＬＴＥ−Ａでは、レイテンシーの削減のために、新たなアクセス方法の導入を検討している。コンテンションベース上りリンク（CB-Uplink: Contention Based Uplink）（Contention Based Accessともいう。）はその一つである。コンテンションベース上りリンクは、物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）を使うランダムアクセスとは異なる。ランダムアクセスもコンテンションベース上りリンクも、競合（衝突）の可能性があるという点では一致する。ランダムアクセスのリソースは、報知されるシステム情報で示される物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）であるのに対して、コンテンションベース上りリンクのリソースは、物理下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）でスケジュールされる物理上りリンク共用チャネル（ＰＵＳＣＨ）であるという点で異なる。また、ランダムアクセス処理におけるメッセージ３では、物理上りリンク共用チャネル（ＰＵＳＣＨ）が使われ、移動局装置は、物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）を介したプリアンブル送信に続いて、衝突の可能性を残したまま、物理上りリンク共用チャネル（ＰＵＳＣＨ）での上りリンク送信を行う。しかしながら、コンテンションベース上りリンクでは、物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）を介したプリアンブル送信を経ることなく、基地局装置が衝突の可能性のある物理上りリンク共用チャネル（ＰＵＳＣＨ）を物理下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）でスケジューリングし、移動局装置は、スケジューリングされた物理上りリンク共用チャネル（ＰＵＳＣＨ）にて上りリンクデータを送信する。すなわち、コンテンションベース上りリンクは、ランダムアクセス処理またはランダムアクセスプリアンブル送信を伴わない。
また、ＬＴＥでは、スケジューリングリクエストを使用したアクセスが基本となっている。移動局装置は、物理上りリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）または物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）を利用して、上りリンクデータを送信するためのリソースを要求する。一方、コンテンションベース上りリンクは、移動局装置がスケジューリングリクエストの処理を伴わずに、直接上りリンクデータの送信を行えるため、スケジューリングリクエストを使用するアクセス方法とは異なる。もちろん、物理上りリンク共用チャネル（ＰＵＳＣＨ）は、物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）とは異なり、ガードタイムを持たないため、上りリンクのタイミング調整が有効な移動局装置のみが、コンテンションベース上りリンクによってアクセスすることができる。上りリンクのタイミング調整（Time Alignment）が有効な期間は、上りリンクタイミング情報（Timing Advance Command）を受信してから一定期間（infinityも含む）である。
3GPP TS(Technical Specification)36.321、V9.1.0(2010-01)、Technical Specification Group Radio Access Network、Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E-UTRA);Medium Access Control (MAC) protocol specification;(Release 9) R2-096759, Details of latency reduction alternatives, Ericsson, 9-13 November, 2009 R2-094825, Latency improvement comparison, Ericsson, 24-28 August, 2009 R2-093812, Contention based uplink transmission, Ericsson, 29 June - 03 July, 2009 R2-100215, The handling of CB uplink transmission, ETRI, 18-22 Jan, 2010 R2-100174, Discussion on the Retransmission of Contention-Based Transmission, MediaTek, ITRI, 18-22 Jan, 2010 R2-100493, On contention based access, Samsung, 18-22 Jan, 2010
しかしながら、従来から知られている移動通信システムにおいて、スケジューリングリクエストとコンテンションベース上りリンクのどちらを優先するか、いつどちらを選択するかなどの使い分けの方法については開示されていなかった。また、コンテンションベース上りリンクの導入に伴って、スケジューリングリクエスト手続きで処理されるバッファステータスレポート（BSR: Buffer Status Report）の管理方法が煩雑になるという問題があった。
また、コンテンションベース上りリンクの導入に伴って、通常の上りリンクの送信とコンテンションベース上りリンクが混在した場合の制御が煩雑になるという問題があった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、コンテンションベース上りリンクの導入に伴う処理を効率的に行い、速やかに通信を行うことができる通信システム及び移動局装置及び基地局装置及び処理方法を提供することにある。
本発明による第１の技術手段は、移動通信システムにおいて基地局装置と通信する移動局装置であって、コンテンションベース上りリンクを識別するＣＢ−ＲＮＴＩを報知されたシステム情報から取得し、コンテンションベース上りリンクの使用許可の有無を専用信号のＲＲＣシグナリングで取得することを特徴とする。
本発明による第２の技術手段は、移動通信システムにおいて基地局装置と通信する移動局装置であって、ＨＡＲＱ用のバッファとして、コンテンションベース上りリンク用のバッファと通常の上りリンクＨＡＲＱ用バッファとを備えることを特徴とする。
本発明による第３の技術手段は、移動通信システムにおいて基地局装置と通信する移動局装置であって、基地局装置から、コンテンションベース上りリンクのためのＨＡＲＱにおける最大再送回数と、通常上りリンクのためのＨＡＲＱにおける最大再送回数と、を取得し、前記それぞれの最大再送回数に従ってＨＡＲＱ処理を行うことを特徴とする。
本発明による第４の技術手段は、移動通信システムにおいて基地局装置と通信する移動局装置の処理方法であって、コンテンションベース上りリンクを識別するＣＢ−ＲＮＴＩを報知されたシステム情報から取得し、コンテンションベース上りリンクの使用許可の有無を専用信号のＲＲＣシグナリングで取得することを特徴とする。
本発明による第５の技術手段は、移動通信システムにおいて基地局装置と通信する移動局装置の処理方法であって、ＨＡＲＱ用のバッファとして、コンテンションベース上りリンク用のバッファと通常の上りリンクＨＡＲＱ用バッファとを備えることを特徴とする。
本発明による第６の技術手段は、移動通信システムにおいて基地局装置と通信する移動局装置の処理方法であって、基地局装置から、コンテンションベース上りリンクのためのＨＡＲＱにおける最大再送回数と、通常上りリンクのためのＨＡＲＱにおける最大再送回数と、を取得し、前記それぞれの最大再送回数に従ってＨＡＲＱ処理を行うことを特徴とする。
本発明の通信システム及び移動局装置及び基地局装置及び処理方法は、コンテンションベース上りリンクの導入に伴う処理を効率的に行い、速やかに通信を行うことができる。
本発明の実施形態による通信システムで用いる下りリンクのチャネルの構成を示す図である。 本発明の実施形態による通信システムで用いる上りリンクのチャネルの構成を示す図である。 本発明の実施形態によるネットワーク構成の例を示す図である。 本発明の実施形態による基地局装置の構成を示す概略ブロック図である。 本発明の実施形態による移動局装置の構成を示す概略ブロック図である。 本発明の実施形態によるＰＵＣＣＨ ＳＲの処理の例を示す図である。 本発明の実施形態によるランダムアクセス処理の例を示す図である。 本発明の実施形態によるコンテンションベース上りリンク処理の例を示す図である。 本発明の実施形態によるスケジューリングリクエスト処理の例を示す図である。 従来の通信システムで用いられているチャネル構成を示す図である。
以下、図面を参照して、本発明の各実施形態について説明する。
始めに、本発明の第１の実施形態について説明する。本発明の第１の実施形態による移動通信システムは、１つ以上の基地局装置（基地局）と１つ以上の移動局装置（移動局）とを備えていて、その間の無線通信を行う。１つの基地局装置は、１つ以上のセルを構成し、１つのセルに１つ以上の移動局装置を収容できる。
図１は、本発明の第１の実施形態による通信システムで用いる下りリンクのチャネルの構成を示す図である。また、図２は、本発明の第１の実施形態による通信システムで用いる上りリンクのチャネルの構成を示す図である。図１に示す下りリンクのチャネルと、図２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。
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）、マルチキャスト制御チャネル（ＭＣＣＨ：Multicast Control Channel）、マルチキャストトラフィックチャネル（ＭＴＣＨ：Multicast Traffic Channel）が含まれる。上りリンクの論理チャネルには、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）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）、マルチキャストチャネル（ＭＣＨ：Multicast 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）、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ：Random Access 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）、物理マルチキャストチャネル（ＰＭＣＨ：Physical Multicast Channel）、物理制御フォーマット指示チャネル（ＰＣＦＩＣＨ：Physical Control Format Indicator Channel）、物理ハイブリッド自動再送要求指示チャネル（ＰＨＩＣＨ：Physical Hybrid ARQ Indicator Channel）が含まれる。上りリンクの物理チャネルには、物理上りリンク共用チャネル（ＰＵＳＣＨ：Physical Uplink Shared Channel）、物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ：Physical Random Access Channel）、物理上りリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ：Physical Uplink Control Channel）が含まれる。
これらのチャネルは、従来技術で説明した図１３のようにして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、ユーザ情報（ユニキャストデータ）の転送のために利用される。
マルチキャスト制御チャネル（ＭＣＣＨ）は、ネットワークから移動局装置へＭＢＭＳ（Multimedia Broadcast Multicast Service：マルチメディアブロードキャストマルチキャストサービス）制御情報を、一対多（point-to-multipoint）送信するために使用される下りリンクチャネルである。これは、１対多でサービスを提供するＭＢＭＳサービスに使用される。
ＭＢＭＳサービスの送信方法としては、単セル一対多（ＳＣＰＴＭ：Single-Cell Point-to-Multipoint）送信と、マルチメディアブロードキャストマルチキャストサービス単一周波数網（ＭＢＳＦＮ：Multimedia Broadcast multicast service Single Frequency Network）送信とがある。ＭＢＳＦＮ送信（MBSFN Transmission）とは、複数セルから同時に識別可能な波形（信号）を送信することで実現する同時送信技術である。一方、ＳＣＰＴＭ送信とは、１つの基地局装置でＭＢＭＳサービスを送信する方法である。
マルチキャスト制御チャネル（ＭＣＣＨ）は、１つまたは複数のマルチキャストトラフィックチャネル（ＭＴＣＨ）に利用される。マルチキャストトラフィックチャネル（ＭＴＣＨ）は、ネットワークから移動局装置へトラフィックデータ（ＭＢＭＳ送信データ）を一対多（point-to-multipoint）送信するために使用される下りリンクチャネルである。
なお、マルチキャスト制御チャネル（ＭＣＣＨ）およびマルチキャストトラフィックチャネル（ＭＴＣＨ）は、ＭＢＭＳを受信する移動局装置だけが利用する。
ＲＲＣで管理されるシステム情報は、報知制御チャネル（ＢＣＣＨ）で報知されたり、共通制御チャネル（ＣＣＣＨ）および／または専用制御チャネル（ＤＣＣＨ）のＲＲＣシグナリングで、基地局装置から個々の移動局装置へ通知されたりする。
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）、ＭＢＭＳ送信がサポートされ、セル全体に報知される必要がある。
また、下りリンク共用チャネル（ＤＬ−ＳＣＨ）では、ビームフォーミングを利用可能であり、動的リソース割り当ておよび準静的リソース割り当てがサポートされる。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。
マルチキャストチャネル（ＭＣＨ）は、セル全体に報知される必要がある。また、マルチキャストチャネル（ＭＣＨ）では、複数セルからのＭＢＭＳ送信のＭＢＳＦＮ（MBMS Single Frequency Network）結合（Combining）や、拡張サイクリックプリフィックス（ＣＰ：Cyclic Prefix）を使う時間フレームなど、準静的リソース割り当てがサポートされる。
上りリンク共用チャネル（ＵＬ−ＳＣＨ）では、ＨＡＲＱ、動的適応無線リンク制御がサポートされる。また、上りリンク共用チャネル（ＵＬ−ＳＣＨ）では、ビームフォーミングを利用可能である。動的リソース割り当ておよび準静的リソース割り当てがサポートされる。ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）は、限られた制御情報が送信され、衝突リスクがある。
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ミリ秒間隔で報知チャネル（ＢＣＨ）をマッピングする。４０ミリ秒のタイミングは、ブラインド検出（blind detection）される。すなわち、タイミング提示のために、明示的なシグナリングを行わなくても良い。また、物理報知チャネル（ＰＢＣＨ）を含むサブフレームは、そのサブフレームだけで復号できる（自己復号可能（self-decodable）である）。
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）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。物理マルチキャストチャネル（ＰＭＣＨ）は、マルチキャストチャネル（ＭＣＨ）を送信するために利用するチャネルであり、下りリンク参照信号、上りリンク参照信号、物理下りリンク同期信号が別途配置される。
物理上りリンク共用チャネル（ＰＵＳＣＨ）は、主に上りリンクデータ（ＵＬ−ＳＣＨ）を送信するために使用されるチャネルである。基地局装置１００が、移動局装置２００をスケジューリングした場合には、チャネルフィードバックレポート（下りリンクのチャネル品質識別子ＣＱＩ（Channel Quality Indicator）、プレコーディングマトリックス識別子ＰＭＩ（Precoding Matrix Indicator）、ランク識別子ＲＩ（Rank Indicator））や下りリンク送信に対するＨＡＲＱ肯定応答（ＡＣＫ：Acknowledgement）／否定応答（ＮＡＣＫ：Negative Acknowledgement）も物理上りリンク共用チャネル（ＰＵＳＣＨ）を使用して送信される。
物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）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り、ガードタイムを持つ。物理上りリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）は、チャネルフィードバックレポート（ＣＱＩ、ＰＭＩ、ＲＩ）、スケジューリング要求（ＳＲ：Scheduling Request）、下りリンク送信に対するＨＡＲＱ、肯定応答／否定応答などを送信するために使用されるチャネルである。
物理制御フォーマット指示チャネル（ＰＣＦＩＣＨ）は、物理下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）のために使用されるＯＦＤＭシンボル数を移動局装置に通知するために利用するチャネルであり、各サブフレームで送信される。
物理ハイブリッド自動再送要求指示チャネル（ＰＨＩＣＨ）は、上りリンク送信に対するＨＡＲＱ ＡＣＫ／ＮＡＣＫを送信するために利用するチャネルである。
下りリンク参照信号（ＤＬ−ＲＳ：Downlink Reference Signal）は、セル毎に所定の電力で送信されるパイロットシグナルである。また、下りリンク参照信号は、所定の時間間隔（例えば１フレーム）で周期的に繰り返される信号であり、移動局装置は、所定の時間間隔において下りリンク参照信号を受信し、受信品質を測定することによって、セル毎の受信品質の判断に用いる。また、下りリンク参照信号と同時に送信される下りデータの復調のための参照用の信号として用いる。下りリンク参照信号に使用される系列は、セル毎に一意に識別可能な系列であれば、任意の系列を用いても良い。
次に、本発明の第１の実施形態による通信システムによるチャネルマッピングについて説明する。
図１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。
マルチキャストチャネル（ＭＣＨ）は、物理マルチキャストチャネル（ＰＭＣＨ）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）、物理ハイブリッド自動再送要求指示チャネル（ＰＨＩＣＨ）、物理制御フォーマット指示チャネル（ＰＣＦＩＣＨ）は、物理チャネル単独で使用される。
一方、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、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。
マルチキャスト制御チャネル（ＭＣＣＨ）は、下りリンク共用チャネル（ＤＬ−ＳＣＨ）とマルチキャストチャネル（ＭＣＨ）にマッピングされる。マルチキャストトラフィックチャネル（ＭＴＣＨ）は、下りリンク共用チャネル（ＤＬ−ＳＣＨ）とマルチキャストチャネル（ＭＣＨ）にマッピングされる。
なお、マルチキャスト制御チャネル（ＭＣＣＨ）およびマルチキャストトラフィックチャネル（ＭＴＣＨ）からマルチキャストチャネル（ＭＣＨ）へのマッピングは、ＭＢＳＦＮ送信時に行われる一方、ＳＣＰＴＭ送信時は、このマッピングは下りリンク共用チャネル（ＤＬ−ＳＣＨ）にマッピングされる。
一方、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。ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）は、論理チャネルとマッピングされない。
続いて、本発明の第１の実施形態による無線フレームの構造について説明する。システムフレーム番号（ＳＦＮ：System Frame Number）で識別される無線フレームは１０ミリ秒（１０ｍｓ）で構成されている。また、１サブフレームは１ミリ秒（１ｍｓ）で構成されており、無線フレームには１０個のサブフレームが含まれる。
１サブフレームは、２つのスロットに分離される。通常のサイクリックプレフィックス（normal CP）が使用される場合、下りリンクのスロットは７個のＯＦＤＭシンボルで構成され、上りリンクのスロットは７個のＳＣ−ＦＤＭＡ（Single Carrier-Frequency Division Multiple Access）シンボルまたはＤＦＴ−Ｓｐｒｅａｄ−ＯＦＤＭシンボルで構成される。
なお、拡張ＣＰ（long CP、または、extended CPとも称する）が使用される場合は、下りリンクのスロットは６個のシンボルで構成され、上りリンクのスロットは６個のシンボルで構成される。
ＴＴＩ（Transmission Time Interval）は、移動局装置が下りリンクで受信、または移動局装置が上りリンクで送信、基地局装置が下りリンクで送信、または基地局装置が上りリンクで受信する時間単位であり、通常１サブフレーム（１ｍｓ）である。
図４は、本発明の第１の実施形態による基地局装置１００の構成を示す概略ブロック図である。基地局装置１００は、データ制御部１０１、ＯＦＤＭ変調部１０２、無線部１０３、スケジューリング部１０４、チャネル推定部１０５、ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ（ＤＦＴ−Ｓｐｒｅａｄ−ＯＦＤＭ）復調部１０６、データ抽出部１０７、上位層１０８、アンテナ部Ａ１を備えている。
無線部１０３、スケジューリング部１０４、チャネル推定部１０５、ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ復調部１０６、データ抽出部１０７、上位層１０８およびアンテナ部Ａ１は、受信部を構成している。また、データ制御部１０１、ＯＦＤＭ変調部１０２、無線部１０３、スケジューリング部１０４、上位層１０８およびアンテナ部Ａ１は、送信部を構成している。それぞれの送信部、受信部の一部は、コンポーネントキャリアごとに別々に処理するように構成され、一部は、コンポーネントキャリア間で共通の処理を行うように構成されている。
アンテナ部Ａ１、無線部１０３、チャネル推定部１０５、ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ復調部１０６およびデータ抽出部１０７は、上りリンクの物理層の処理を行う。アンテナ部Ａ２、データ制御部１０１、ＯＦＤＭ変調部１０２および無線部１０３は、下りリンクの物理層の処理を行う。
データ制御部１０１は、スケジューリング部１０４からトランスポートチャネルを取得する。データ制御部１０１は、トランスポートチャネルと、スケジューリング部１０４から入力されるスケジューリング情報に基づいて物理層で生成される信号およびチャネルを、スケジューリング部１０４から入力されるスケジューリング情報に基づいて、物理チャネルにマッピングする。以上のようにマッピングされた各データは、ＯＦＤＭ変調部１０２へ出力される。
ＯＦＤＭ変調部１０２は、データ制御部１０１から入力されたデータに対して、スケジューリング部１０４から入力されるスケジューリング情報（下りリンク物理リソースブロック（ＰＲＢ）割り当て情報（例えば、周波数、時間など物理リソースブロック位置情報）や、各下りリンク物理リソースブロック（ＰＲＢ）に対応する変調方式および符号化方式（例えば、１６ＱＡＭ変調、２／３コーディングレート）などを含む）に基づいて、符号化、データ変調、入力信号の直列／並列変換、ＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform：逆高速フーリエ変換）処理、サイクリックプレフィックス（ＣＰ）の挿入、並びに、フィルタリングなどＯＦＤＭ信号処理を行い、ＯＦＤＭ信号を生成して、無線部１０３へ出力する。
無線部１０３は、ＯＦＤＭ変調部１０２から入力された変調データを無線周波数にアップコンバートして無線信号を生成し、アンテナ部Ａ１を介して、移動局装置２００に送信する。また、無線部１０３は、移動局装置２００からの上りリンクの無線信号を、アンテナ部Ａ１を介して受信し、ベースバンド信号にダウンコンバートして、受信データをチャネル推定部１０５とＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ復調部１０６とに出力する。
スケジューリング部１０４は、媒体アクセス制御（ＭＡＣ：Medium Access Control）層の処理を行う。スケジューリング部１０４は、論理チャネルとトランスポートチャネルのマッピング、下りリンクおよび上りリンクのスケジューリング（ＨＡＲＱ処理、トランスポートフォーマットの選択など）などを行う。スケジューリング部１０４は、各物理層の処理部を統合して制御するため、スケジューリング部１０４と、アンテナ部Ａ１、無線部１０３、チャネル推定部１０５、ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ復調部１０６、データ制御部１０１、ＯＦＤＭ変調部１０２およびデータ抽出部１０７との間のインターフェースが存在する。ただし、図示しない。
スケジューリング部１０４は、下りリンクのスケジューリングでは、移動局装置２００から受信したフィードバック情報（下りリンクのチャネルフィードバックレポート（チャネル品質（ＣＱＩ）、ストリームの数（ＲＩ）、プレコーディング情報（ＰＭＩ）など））や、下りリンクデータに対するＡＣＫ／ＮＡＣＫフィードバック情報など）、各移動局装置の使用可能な下りリンク物理リソースブロック（ＰＲＢ）の情報、バッファ状況、上位層１０８から入力されたスケジューリング情報などに基づいて、各データを変調するための下りリンクのトランスポートフォーマット（送信形態）（物理リソースブロック（ＰＲＢ）の割り当ておよび変調方式および符号化方式など）の選定処理、ＨＡＲＱにおける再送制御および下りリンクのスケジューリングに使用されるスケジューリング情報の生成を行う。これら下りリンクのスケジューリングに使用されるスケジューリング情報は、データ制御部１０１およびデータ抽出部１０７へ出力される。
また、スケジューリング部１０４は、上りリンクのスケジューリングでは、チャネル推定部１０５が出力する上りリンクのチャネル状態（無線伝搬路状態）の推定結果、移動局装置２００からのリソース割り当て要求、各移動局装置２００の使用可能な下りリンク物理リソースブロック（ＰＲＢ）の情報、上位層１０８から入力されたスケジューリング情報などに基づいて、各データを変調するための上りリンクのトランスポートフォーマット（送信形態）（物理リソースブロック（ＰＲＢ）の割り当ておよび変調方式および符号化方式など）の選定処理および上りリンクのスケジューリングに使用されるスケジューリング情報の生成を行う。これら上りリンクのスケジューリングに使用されるスケジューリング情報は、データ制御部１０１およびデータ抽出部１０７へ出力される。
また、スケジューリング部１０４は、下りリンクおよび上りリンクのスケジューリング情報に、物理下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）の符号化のための情報を含めてデータ制御部１０１に通知する。この際、データ制御部１０１において、物理下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）で運ばれる下りリンク制御情報ＤＣＩ（DCI: Downlink Control Information）の巡回冗長検査（ＣＲＣ：Cyclic Redundancy Check）を適切なＲＮＴＩ （Radio Network Temporary Identity）でスクランブルするために、スケジューリング部１０４は、適切なＲＮＴＩの情報を下りリンクおよび上りリンクのスケジューリング情報に含めて、データ制御部１０１に通知する。
また、スケジューリング部１０４は、上位層１０８から入力された下りリンクの論理チャネルをトランスポートチャネルにマッピングし、データ制御部１０１へ出力する。また、スケジューリング部１０４は、データ抽出部１０７から入力された上りリンクで取得した制御データとトランスポートチャンネルを、必要に応じて処理した後、上りリンクの論理チャネルにマッピングし、上位層１０８へ出力する。
チャネル推定部１０５は、上りリンクデータの復調のために、上りリンク復調用参照信号（ＤＲＳ：Demodulation Reference Signal）から上りリンクのチャネル状態を推定し、その推定結果をＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ復調部１０６に出力する。また、上りリンクのスケジューリングを行うために、上りリンク測定用参照信号（ＳＲＳ：Sounding Reference Signal）から上りリンクのチャネル状態を推定し、その推定結果をスケジューリング部１０４に出力する。
なお、上りリンクの通信方式は、ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ等のようなシングルキャリア方式を想定しているが、ＯＦＤＭ方式のようなマルチキャリア方式を用いても良い。
ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ復調部１０６は、チャネル推定部１０５から入力された上りリンクのチャネル状態推定結果に基づいて、無線部１０３から入力された変調データに対し、ＤＦＴ（Discrete Fourier Transform：離散フーリエ変換）変換、サブキャリアマッピング、ＩＦＦＴ変換、フィルタリング等のＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ信号処理を行って、復調処理を施し、データ抽出部１０７に出力する。
データ抽出部１０７は、スケジューリング部１０４からのスケジューリング情報に基づいて、ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ復調部１０６から入力されたデータに対して、正誤を確認するとともに、確認結果（肯定信号ＡＣＫ／否定信号ＮＡＣＫ）をスケジューリング部１０４に出力する。
また、データ抽出部１０７は、スケジューリング部１０４からのスケジューリング情報に基づいて、ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ復調部１０６から入力されたデータからトランスポートチャネルと物理層の制御データとに分離して、スケジューリング部１０４に出力する。
分離された制御データには、移動局装置２００から通知されたフィードバック情報（下りリンクのチャネルフィードバックレポート（ＣＱＩ、ＰＭＩ、ＲＩ）、下りリンクのデータに対するＡＣＫ／ＮＡＣＫフィードバック情報）などが含まれている。
上位層１０８は、パケットデータ統合プロトコル（ＰＤＣＰ：Packet Data Convergence Protocol）層、無線リンク制御（ＲＬＣ：Radio Link Control）層、無線リソース制御（ＲＲＣ：Radio Resource Control）層の処理を行う。上位層１０８は、下位層の処理部を統合して制御するため、上位層１０８と、スケジューリング部１０４、アンテナ部Ａ１、無線部１０３、チャネル推定部１０５、ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ復調部１０６、データ制御部１０１、ＯＦＤＭ変調部１０２およびデータ抽出部１０７との間のインターフェースが存在する。ただし、図示しない。
上位層１０８は、無線リソース制御部１０９を有している。また、無線リソース制御部１０９は、各種設定情報の管理、システム情報の管理、測定設定および測定結果の管理、ページング制御、各移動局装置の通信状態の管理、ハンドオーバーなどの移動管理、移動局装置ごとのバッファ状況の管理、ユニキャストおよびマルチキャストベアラの接続設定の管理、移動局識別子（ＵＥＩＤ）の管理などを行っている。上位層１０８は、別の基地局装置への情報および上位ノードへの情報の授受を行う。
図５は、本発明の第１の実施形態による移動局装置２００の構成を示す概略ブロック図である。移動局装置２００は、データ制御部２０１、ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ変調部２０２、無線部２０３、スケジューリング部２０４、チャネル推定部２０５、ＯＦＤＭ復調部２０６、データ抽出部２０７、上位層２０８、アンテナ部Ａ２を備えている。
データ制御部２０１、ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ変調部２０２、無線部２０３、スケジューリング部２０４、上位層２０８およびアンテナ部Ａ２は、送信部を構成している。また、無線部２０３、スケジューリング部２０４、チャネル推定部２０５、ＯＦＤＭ復調部２０６、データ抽出部２０７、上位層２０８およびアンテナ部Ａ２は、受信部を構成している。また、スケジューリング部２０４は、選択部を構成している。
アンテナ部Ａ２、データ制御部２０１、ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ変調部２０２および無線部２０３は、上りリンクの物理層の処理を行う。アンテナ部Ａ２、無線部２０３、チャネル推定部２０５、ＯＦＤＭ復調部２０６およびデータ抽出部２０７は、下りリンクの物理層の処理を行う。それぞれの送信部、受信部の一部は、コンポーネントキャリアごとに別々に処理するように構成され、一部は、コンポーネントキャリア間で共通の処理を行うように構成されている。
データ制御部２０１は、スケジューリング部２０４からトランスポートチャネルを取得する。データ制御部２０１は、トランスポートチャネルと、スケジューリング部１０４から入力されるスケジューリング情報に基づいて物理層で生成される信号およびチャネルを、スケジューリング部２０４から入力されるスケジューリング情報に基づいて、物理チャネルにマッピングする。このようにマッピングされた各データは、ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ変調部２０２へ出力される。
ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ変調部２０２は、データ制御部２０１から入力されたデータに対し、データ変調、ＤＦＴ処理、サブキャリアマッピング、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）処理、サイクリックプレフィックス（ＣＰ）挿入、フィルタリングなどのＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ信号処理を行い、ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ信号を生成して、無線部２０３へ出力する。
なお、上りリンクの通信方式は、ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ等のようなシングルキャリア方式を想定しているが、代わりにＯＦＤＭ方式のようなマルチキャリア方式を用いても良い。
無線部２０３は、ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ変調部２０２から入力された変調データを無線周波数にアップコンバートして無線信号を生成し、アンテナ部Ａ２を介して、基地局装置１００に送信する。
また、無線部２０３は、基地局装置１００からの下りリンクのデータで変調された無線信号を、アンテナ部Ａ２を介して受信し、ベースバンド信号にダウンコンバートして、受信データを、チャネル推定部２０５およびＯＦＤＭ復調部２０６に出力する。
スケジューリング部２０４は、媒体アクセス制御層の処理を行う。スケジューリング部１０４は、論理チャネルとトランスポートチャネルのマッピング、下りリンクおよび上りリンクのスケジューリング（ＨＡＲＱ処理、トランスポートフォーマットの選択など）などを行う。スケジューリング部１０４は、各物理層の処理部を統合して制御するため、スケジューリング部１０４と、アンテナ部Ａ２、データ制御部２０１、ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ変調部２０２、チャネル推定部２０５、ＯＦＤＭ復調部２０６、データ抽出部２０７および無線部２０３との間のインターフェースが存在する。ただし、図示しない。
スケジューリング部２０４は、下りリンクのスケジューリングでは、基地局装置１００や上位層２０８からのスケジューリング情報（トランスポートフォーマットやＨＡＲＱ再送情報）などに基づいて、トランスポートチャネルおよび物理信号および物理チャネルの受信制御、ＨＡＲＱ再送制御および下りリンクのスケジューリングに使用されるスケジューリング情報の生成を行う。これら下りリンクのスケジューリングに使用されるスケジューリング情報は、データ制御部２０１およびデータ抽出部２０７へ出力される。
スケジューリング部２０４は、上りリンクのスケジューリングでは、上位層２０８から入力された上りリンクのバッファ状況、データ抽出部２０７から入力された基地局装置１００からの上りリンクのスケジューリング情報（トランスポートフォーマットやＨＡＲＱ再送情報など）、および、上位層２０８から入力されたスケジューリング情報などに基づいて、上位層２０８から入力された上りリンクの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ためのスケジューリング処理および上りリンクのスケジューリングに使用されるスケジューリング情報の生成を行う。なお、上りリンクのトランスポートフォーマットについては、基地局装置１００から通知された情報を利用する。これらスケジューリング情報は、データ制御部２０１およびデータ抽出部２０７へ出力される。
上りリンクのスケジューリングでは、スケジューリング部２０４は、スケジューリングリクエストの制御およびコンテンションベース上りリンクの制御およびバッファステータスレポート（BSR: Buffer Status Report）の生成および制御などをおこなう。
また、スケジューリング部２０４は、上位層２０８から入力された上りリンクの論理チャネルをトランスポートチャネルにマッピングし、データ制御部２０１へ出力する。また、スケジューリング部２０４は、チャネル推定部２０５から入力された下りリンクのチャネルフィードバックレポート（ＣＱＩ、ＰＭＩ、ＲＩ）や、データ抽出部２０７から入力されたＣＲＣ確認結果についても、データ制御部２０１へ出力する。
また、スケジューリング部２０４は、データ抽出部２０７から入力された下りリンクで取得した制御データとトランスポートチャネルを、必要に応じて処理した後、下りリンクの論理チャネルにマッピングし、上位層２０８へ出力する。
また、スケジューリング部２０４は、下りリンクおよび上りリンクのスケジューリング情報に、物理下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）のデコード処理のための情報を含めてデータ抽出部２０７に通知する。この際、データ抽出部２０７において、物理下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）で運ばれる下りリンク制御情報ＤＣＩ（DCI: Downlink Control Information）の巡回冗長検査（ＣＲＣ：Cyclic Redundancy Check）がどのＲＮＴＩ （Radio Network Temporary Identity）でスクランブルされているかを検出するために、スケジューリング部２０４は、検出すべきＲＮＴＩの情報を下りリンクおよび上りリンクのスケジューリング情報に含めて、データ抽出部２０７に通知する。
スケジューリング部２０４は、各種タイマーの管理を行う。タイマーは、一旦スタートされるとストップされるか満了するまで走る（動作する）。それ以外の場合は、タイマーは、走っていない。タイマーは走っていないときにはスタートされ、走っているときにリスタートされることができる。タイマーは、常に初期値からスタートまたはリスタートされる。
チャネル推定部２０５は、下りリンクデータの復調のために、下りリンク参照信号（ＲＳ）から下りリンクのチャネル状態を推定し、その推定結果をＯＦＤＭ復調部２０６に出力する。
また、チャネル推定部２０５は、基地局装置１００に下りリンクのチャネル状態（無線伝搬路状態）の推定結果を通知するために、下りリンク参照信号（ＲＳ）から下りリンクのチャネル状態を推定し、この推定結果を下りリンクのチャネルフィードバックレポート（チャネル品質情報など）に変換して、スケジューリング部２０４に出力する。また、基地局装置１００に下りリンクの測定結果を通知するために、下りリンク参照信号（ＲＳ）の測定結果を無線リソース制御部２０９に出力する。
ＯＦＤＭ復調部２０６は、チャネル推定部２０５から入力された下りリンクのチャネル状態推定結果に基づいて、無線部２０３から入力された変調データに対して、ＯＦＤＭ復調処理を施し、データ抽出部２０７に出力する。
データ抽出部２０７は、ＯＦＤＭ復調部２０６から入力されたデータに対して、巡回冗長検査（ＣＲＣ）を行い、正誤を確認するとともに、確認結果（ＡＣＫ／ＮＡＣＫフィードバック情報）をスケジューリング部２０４に出力する。
また、データ抽出部２０７は、スケジューリング部２０４からのスケジューリング情報に基づいて、ＯＦＤＭ復調部２０６から入力されたデータからトランスポートチャネルと物理層の制御データに分離して、スケジューリング部２０４に出力する。分離された制御データには、下りリンクまたは上りリンクのリソース割り当てや上りリンクのＨＡＲＱ制御情報などのスケジューリング情報が含まれている。このとき、物理下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）の検索空間（検索領域ともいう）をデコード処理し、自局宛の下りリンクまたは上りリンクのリソース割り当てなどを抽出する。
上位層２０８は、パケットデータ統合プロトコル（ＰＤＣＰ：Packet Data Convergence Protocol）層、無線リンク制御（ＲＬＣ：Radio Link Control）層、無線リソース制御（ＲＲＣ：Radio Resource Control）層の処理を行う。上位層２０８は、無線リソース制御部２０９を有している。上位層２０８は、下位層の処理部を統合して制御するため、上位層２０８と、スケジューリング部２０４、アンテナ部Ａ２、データ制御部２０１、ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ変調部２０２、チャネル推定部２０５、ＯＦＤＭ復調部２０６、データ抽出部２０７および無線部２０３との間のインターフェースが存在する。ただし、図示しない。
無線リソース制御部２０９は、各種設定情報の管理、システム情報の管理、測定設定および測定結果の管理、ページング制御、自局の通信状態の管理、ハンドオーバーなどの移動管理、バッファ状況の管理、ユニキャストおよびマルチキャストベアラの接続設定の管理、移動局識別子（ＵＥＩＤ）の管理を行う。
図３は、本発明のネットワーク構成の例について示した図である。移動局装置２００は、キャリアアグリゲーションによって複数の周波数層（下りリンクコンポーネントキャリアＤＬ ＣＣ１〜下りリンクコンポーネントキャリアＤＬ ＣＣ２、上りリンクコンポーネントキャリアＵＬ ＣＣ１〜上りリンクコンポーネントキャリアＵＬ ＣＣ２）で同時に通信が可能である場合、基地局装置１００は、複数の下りリンク周波数層毎に送信部１２、送信部１３を備えている（ＤＬ ＣＣ１〜ＤＬ ＣＣ２）。基地局装置１００は、複数の上りリンク周波数層毎に受信部１０、受信部１１を備えている（ＵＬ ＣＣ１〜ＵＬ ＣＣ２）。ただし、ＤＬ ＣＣ１またはＵＬ ＣＣ１が他の基地局から提供されていても本実施の形態を実現する上で問題は無い。また、送信部１２、送信部１３が一つの送信部で構成されても良い。また、受信部１０、受信部１１が一つの受信部で構成されても良い。
移動局装置１００は、複数の下りリンク周波数層毎に受信部２１、受信部２２を備えている。移動局装置１００は、複数の上りリンク周波数層毎に送信部２０を備えている。受信部２１、受信部２２が一つの受信部で構成されても良い。また、この例では、移動局装置１００は、１つの送信部２０を持っているが、上りリンクのキャリアアグリゲーションを行う場合は、複数の送信部をもつ場合がある。このように、基地局装置１００が提供するキャリア数と、移動局装置２００が使用するキャリア数は異なってもよい。移動局装置２００に対して、専用信号（ＲＲＣシグナリングなど）にてコンポーネントキャリアの設定（キャリアアグリゲーション）が行われるため、移動局装置特有のコンポーネントキャリアの設定が可能である。図３では、基地局装置１００は、ＤＬ ＣＣ１、ＤＬ ＣＣ２、ＵＬ ＣＣ１、ＵＬ ＣＣ２を備えているのに対して、移動局装置２００は、ＤＬ ＣＣ１、ＤＬ ＣＣ２、ＵＬ ＣＣ２を使用するように設定されている。
移動局装置２００は、下りリンクコンポーネントキャリアがどの基地局装置から送信されているか、上りリンクコンポーネントキャリアがどの基地局装置で受信されるかを特に意識することなく、セルとして認識する。移動局装置２００は、各セルで報知されるシステム情報や個々の移動局装置に通知される専用信号（ＲＲＣシグナリングなど）から対応する下りリンクまたは上りリンクコンポーネントキャリアの周波数帯域や帯域幅などのシステム情報を取得する。
物理下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）で運ばれる下りリンク制御情報をＤＣＩ（DCI: Downlink Control Information）と呼ぶ。ＤＣＩには、複数のフォーマットが用意されている。ＤＣＩのフォーマットをＤＣＩフォーマット（DCI Format: Downlink Control Information Format）と呼ぶ。DCI Formatは、複数存在し、用途やビット数などによって分類されている。DCI Formatには、同一ビット数のものや異なるビット数のものが存在する。移動局装置は、受信したDCI Formatに応じて、物理下りリンク共用チャネル（ＰＤＳＣＨ）の受信を行う。移動局装置は、ＤＣＩの巡回冗長検査（ＣＲＣ：Cyclic Redundancy Check）がどの識別子（ＲＮＴＩ）でスクランブルされているかで、ＰＤＣＣＨおよび／またはＰＤＳＣＨの用途（トランスポートチャネルまたは論理チャネル）、またはDCI Format、またはＰＤＳＣＨの送信方式を判別することができる。ＲＮＴＩ （Radio Network Temporary Identity）は、物理下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）に含まれるＤＣＩのＣＲＣで暗示的に符号化される。具体的には、１６ビットのＣＲＣパリティビットと１６ビットのＲＮＴＩの論理和を行うことによって、ＣＲＣがＲＮＴＩでスクランブルされる。
ＲＮＴＩは、複数定義されている。Ｐ−ＲＮＴＩ（Paging-RNTI）は、ページング情報およびシステム情報の更新情報のスケジューリングに使用される。ＳＩ−ＲＮＴＩ（System Information-RNTI）は、システム情報のスケジューリングに使用される。ＲＡ−ＲＮＴＩ（Random Access-RNTI）は、ランダムアクセス応答のスケジューリングに使用される。Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ｃ−ＲＮＴＩは、ランダムアクセス中の下りリンクスケジューリングおよび上りリンクスケジューリングに使用される。Ｃ−ＲＮＴＩは、ユニキャスト下りリンクおよび上りリンク送信の動的なスケジューリングに使用される。ＳＰＳ Ｃ−ＲＮＴＩ（Semi-persistent Scheduling C-RNTI）は、ユニキャスト下りリンクおよび上りリンク送信の準静的なスケジューリングに使用される。ＴＰＣ−ＰＵＣＣＨ−ＲＮＴＩ（Transmit Power Control-Physical Uplink Control Channel-RNTI）またはＴＰＣ−ＰＵＳＣＨ−ＲＮＴＩ（Transmit Power Control-Physical Uplink Shared Channel-RNTI）は、物理レイヤの上りリンク電力制御に使用される。
本発明の実施形態による移動通信システムでは、ＬＴＥ（リリース８、リリース９）端末とＬＴＥ−Ａ（リリース１０）端末など異なるリリースの端末を混在して収容可能である。また、ＬＴＥ−Ａ端末は、通信を開始して、基地局装置から特定のリリースで規定された動作をするように指定されるまで、ＬＴＥ（リリース８）（モード）として動作する。
またＬＴＥ−Ａでは、レイテンシーの削減のために、新たなアクセス方法が導入される。コンテンションベース上りリンク（CB-Uplink: Contention Based Uplink）はその一つである。コンテンションベース上りリンクは、物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）を使うランダムアクセスとは異なる。ランダムアクセスもコンテンションベース上りリンクも、競合（衝突）の可能性があるという点では一致する。ランダムアクセスのリソースは、報知されるシステム情報で示される物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）であるのに対して、コンテンションベース上りリンクのリソースは、物理下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）でスケジュールされる物理上りリンク共用チャネル（ＰＵＳＣＨ）であるという点で異なる。また、ランダムアクセス処理におけるメッセージ３では、物理上りリンク共用チャネル（ＰＵＳＣＨ）が使われ、移動局装置は、物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）を介したプリアンブル送信に続いて、衝突の可能性を残したまま、物理上りリンク共用チャネル（ＰＵＳＣＨ）での上りリンク送信を行う。しかしながら、コンテンションベース上りリンクでは、物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）を介したプリアンブル送信を経ることなく、基地局装置が衝突の可能性のある物理上りリンク共用チャネル（ＰＵＳＣＨ）を物理下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）でスケジューリングし、移動局装置は、スケジューリングされた物理上りリンク共用チャネル（ＰＵＳＣＨ）にて上りリンクデータを送信する。すなわち、コンテンションベース上りリンクは、ランダムアクセス手続またはランダムアクセスプリアンブル送信を伴わない。
また、ＬＴＥでは、スケジューリングリクエストを使用したアクセスが基本となっている。移動局装置は、物理上りリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）または物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）を利用して、上りリンクデータを送信するためのリソースを要求する。図６に物理上りリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）を利用したスケジューリングリクエストの手続を示す。図７に物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）を利用したスケジューリングリクエストの手続を示す。一方、コンテンションベース上りリンクは、移動局装置がスケジューリングリクエストの処理を伴わずに、直接上りリンクデータの送信を行えるため、スケジューリングリクエストを使用するアクセス方法とは異なる。もちろん、物理上りリンク共用チャネル（ＰＵＳＣＨ）は、物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）とは異なり、ガードタイムを持たないため、上りリンクのタイミング調整が有効な移動局装置のみが、コンテンションベース上りリンクによってアクセスすることができる。上りリンクのタイミング調整（Time Alignment）が有効な期間は、上りリンクタイミング情報（Timing Advance Command）を受信してから一定期間（infinityも含む）である。図８にコンテンションベース上りリンクの手続の例を示す。
このコンテンションベース上りリンク用のリソースをスケジュールする際のＰＤＣＣＨでは、ＣＢ−ＲＮＴＩが使用される。移動局装置は、ＰＤＣＣＨのデコード処理でＣ−ＲＮＴＩを検出した場合は、通常のＰＵＳＣＨが割り当てられたと認識し、ＣＢ−ＲＮＴＩを検出した場合は、コンテンションベース上りリンク用のＰＵＳＣＨが割り当てられたと認識する。
このコンテンションベース上りリンク用のグラント以外のグラントとして通常のグラントという表現を用いる。通常のグラントとは、Ｃ−ＲＮＴＩまたはＳＰＳ Ｃ−ＲＮＴＩを含むＰＤＣＣＨで送信されるグラントを意味する。
＜ＳＲのキャンセル条件について＞
続いて、スケジューリングリクエスト（ＳＲ）の処理方法について説明する。ＬＴＥモードの場合、コンテンションベース上りリンク（CB-Uplink）は使用されない。ＳＲは、新送信のためのＵＬ−ＳＣＨ（上りリンクデータ）リソースを要求するために使われる。ＳＲがトリガーされた（誘発された）とき、ＳＲはキャンセルされるまでペンディングしている（未解決の状態）と解釈される。ＭＡＣ ＰＤＵ（MAC Protocol Data Unit）が、アッセンブルされ、このＰＤＵが、ＢＳＲをトリガーした最後のイベントまでのバッファ状態を含んでいるＢＳＲを含んでいるときか、上りリンクグラントが、送信のために使用されるすべてのペンディングデータを収容できるとき、すべてのペンディングしているＳＲは、キャンセルされ、sr-ProhibitTimerは、ストップされる。ＳＲが送信された後、一定期間はＳＲの送信が禁止されるため、スタートしてから満了するまでの一定期間を測定するためにsr-ProhibitTimer（スケジューリングリクエストの送信を禁止するタイマー）が使われる。
＜ＳＲのキャンセル条件およびランダムアクセスとＳＲの優先度について＞
もし、ＳＲがトリガーされて、他にＳＲがペンディングしていない場合、移動局装置のＭＡＣ層は、SR_COUNTERを0にセットする。SR_COUNTERは、ＳＲを何回送信したかをカウントするカウンタである。ＳＲがペンディングしている限り、それぞれのＴＴＩにて、移動局装置は以下のような動作を行う。
このＴＴＩで送信のために利用できるＵＬ−ＳＣＨリソースがない場合、かつ、移動局装置が、どのＴＴＩにおいても設定されたＳＲのための有効なＰＵＣＣＨリソースを持っていない場合、移動局装置のＭＡＣ層は、ランダムアクセス手続を開始し、すべてのペンディングしているＳＲをキャンセルする。
このＴＴＩで送信のために利用できるＵＬ−ＳＣＨリソースがない場合、かつ、移動局装置が、このＴＴＩにおいて設定されたＳＲのための有効なＰＵＣＣＨリソースを持っている場合、かつ、sr-ProhibitTimerが走っていない（動作していない）場合、かつ、SR_COUNTERが予め定められた送信最大値より小さい場合、移動局装置のＭＡＣ層は、SR_COUNTERを1インクリメントし、移動局装置のＭＡＣ層は、物理層に対してＰＵＣＣＨでのＳＲを信号するように命令し、移動局装置のＭＡＣ層は、sr-ProhibitTimerをスタートする。移動局装置の物理層はそれに従って、ＰＵＣＣＨでＳＲを送信する。このＴＴＩで送信のために利用できるＵＬ−ＳＣＨリソースがない場合、かつ、移動局装置が、このＴＴＩにおいて設定されたＳＲのための有効なＰＵＣＣＨリソースを持っている場合、かつ、sr-ProhibitTimerが走っていない場合、かつ、SR_COUNTERが予め定められた送信最大値と同じか大きい場合、移動局装置のＭＡＣ層は、ＲＲＣ層に対してＰＵＣＣＨの解放を通知する。ＲＲＣ層はそれに従ってＰＵＣＣＨを解放する。さらに、移動局装置のＭＡＣ層は、ランダムアクセス手続を開始し、すべてのペンディングしているＳＲをキャンセルする。
＜ＳＲのトリガー条件＞
続いて、スケジューリングリクエスト（ＳＲ）のトリガー方法について説明する。バッファステータスレポーティング手続が、少なくとも一つのＢＳＲがトリガーされていてキャンセルされていないと判断した場合、かつ、移動局装置がこのＴＴＩに対する新送信のために割り当てられたＵＬリソースを持っていない場合、かつ、レギュラーＢＳＲがトリガーされていた場合、ＳＲがトリガーされる。バッファステータスレポーティング手続が、少なくとも一つのＢＳＲがトリガーされていてキャンセルされていないと判断した場合、かつ、移動局装置がこのＴＴＩに対する新送信のために割り当てられたＵＬリソースを持っている場合、ＢＳＲ（ＢＳＲ ＭＡＣ ｃｏｎｔｒｏｌ ｅｌｅｍｅｎｔ）および／または他のＭＡＣ ｃｏｎｔｒｏｌ ｅｌｅｍｅｎｔおよび／またはＭＡＣ ＳＤＵ（MAC Service Data Unit）とが、ＭＡＣ ＰＤＵに多重され、ＭＡＣ ＰＤＵがアッセンブルされて、送信される。
＜ＢＳＲの種類およびＢＳＲのトリガー条件＞
ＢＳＲには、レギュラーＢＳＲとパディングＢＳＲとピリオディックＢＳＲがある。レギュラーＢＳＲは、ある論理チャネルに属する上りリンクデータが上位層で（ＲＬＣかＰＤＣＰ）送信するために利用可能になった際に、その上りリンクデータは、他の論理チャネルよりも優先度が高い場合、または、どの論理チャネルも送信に利用されるデータがない場合、トリガーされる。また、レギュラーＢＳＲは、移動局装置が、retxBSR-Timerが満了し、何らかの論理チャネル送信のために利用可能なデータを持っている場合にも、トリガーされる。retxBSR-Timerは、一定期間ＢＳＲが送信されていないことを検出するために使用される。パディングＢＳＲは、上りリンクリソースがＢＳＲを送るのに必要なパディング領域を持っていた場合にトリガーされる。ピリオディックＢＳＲは、予め定められた周期でトリガーされる。ＳＲは、レギュラーＢＳＲのトリガーに起因してトリガーされる。
＜ＢＳＲのキャンセル条件＞
すべてのトリガーされたＢＳＲは、上りリンクグラントが、送信するために利用可能なすべてのペンディングしているデータを収容できるが、ＢＳＲおよびそのサブヘッダを収容できるのに十分でない場合に、キャンセルされる。また、すべてのトリガーされたＢＳＲは、送信のためのＭＡＣ ＰＤＵにＢＳＲが含まれる場合に、キャンセルされる。
＜コンテンションベース上りリンクの導入＞
しかしながら、コンテンションベース上りリンクが使われる場合には、更なるＳＲのトリガー条件および、ランダムアクセスまたはＰＵＣＣＨでのＳＲまたはコンテンションベース上りリンクのどの処理を優先するのかを定める必要がある。適切なトリガー条件および優先方法を定めることによって、確実に移動局装置から基地局装置へＢＳＲを渡すとともに基地局装置での上りリンクスケジューリングを効率的に行えるようになる。
まず、基地局装置は、移動局装置がコンテンションベース上りリンクを使用するかどうかを設定する。たとえば、基地局装置が移動局装置に対して、報知するシステム情報によってＣＢ−ＲＮＴＩおよび／またはコンテンションベース上りリンクの使用許可の有無を通知し、移動局装置は、ＣＢ−ＲＮＴＩまたはコンテンションベース上りリンクの使用許可の有無を検出した場合に、移動局装置は、コンテンションベース上りリンクを使用する。
別の方法として、専用信号のＲＲＣシグナリングによって、ＣＢ−ＲＮＴＩおよび／またはコンテンションベース上りリンクの使用許可の有無を通知し、移動局装置は、ＣＢ−ＲＮＴＩまたはコンテンションベース上りリンクの使用許可の有無を検出した場合に、移動局装置は、コンテンションベース上りリンクを使用する。
ＣＢ−ＲＮＴＩが予め仕様で定められれば、ＣＢ−ＲＮＴＩを通知する必要がなく、コンテンションベース上りリンクの使用許可の有無の通知のみで良い。これにより、ＣＢ−ＲＮＴＩの通知用のオーバヘッドが削減される。
ＣＢ−ＲＮＴＩが予め報知されるか仕様で定められ、コンテンションベース上りリンクの使用許可の有無を、基地局装置が移動局装置へ専用信号のＲＲＣシグナリングで通知してもよい。移動局装置は、ＣＢ−ＲＮＴＩを予め報知されたシステム情報から取得または予め仕様で固定的に定められているとして保持し、専用信号でコンテンションベース上りリンクの使用許可の有無を取得する。これによって、専用信号では、ＣＢ−ＲＮＴＩを通知する必要がなく、コンテンションベース上りリンクの使用許可の有無を通知するのみで良い。これにより、ＣＢ−ＲＮＴＩの通知用のオーバヘッドが削減される。
また、キャリアアグリゲーションを適用する移動局装置に対しては、報知するシステム情報または専用信号のＲＲＣシグナリングによって、基地局装置は、各コンポーネントキャリアのＣＢ−ＲＮＴＩおよび／またはコンテンションベース上りリンクの使用許可の有無を通知する。これによって、コンポーネントキャリア毎に、コンテンションベース上りリンクの有無を制御することが可能となる。
＜コンテンションベース上りリンクグラントと通常の上りリンクグラントの優先度＞
コンテンションベース上りリンクのグラントと、通常の上りリンクグラントによるinitial transmissionまたはadaptive retransmissionまたはＰＨＩＣＨのＮＡＣＫによるNon-adaptive retransmissionの指示を同一サブフレームで検出した場合には、通常の上りリンクグラントまたはＰＨＩＣＨのＮＡＣＫによるNon-adaptive retransmissionが優先される。コンテンションベース上りリンクのグラントを検出したサブフレームで、Ｃ−ＲＮＴＩによる通常のグラントを検出しなかったサブフレームにおいて、必ずコンテンションベース上りリンクを使用してしまうと、多くの移動局装置がコンテンションベース上りリンクを行うことになってしまい衝突確率が上がってしまう。よって、コンテンションベース上りリンクを使用するように設定された移動局装置は、ＳＲがペンディングしている場合にのみコンテンションベース上りリンクを使用する。移動局装置は、ＳＲがペンディングしている場合にのみコンテンションベース上りリンクグラント（ＣＢ−ＲＮＴＩ）をモニタリングするようにしてもよいし、たとえコンテンションベース上りリンクグラント（ＣＢ−ＲＮＴＩ）を検出しても、ＳＲがペンディングしている場合にのみコンテンションベース上りリンクのリソースを使用するようにしてもよい。このようにすることにより、すでに通常の上りリンクグラントでのスケジューリングを基地局装置が開始していれば、移動局装置はコンテンションベース上りリンクを使用しないようにすることが可能となり、コンテンションベース上りリンクの衝突確率を下げることができる。
移動局装置は、ＨＡＲＱバッファをコンテンションベース上りリンクと通常の上りリンクとで別々に所有しても良い。すなわち、コンテンションベース上りリンク用に別途バッファ（CB Buffer）を用意してもよい。移動局装置は、通常の上りリンクグラントを受信し、それが新送信の場合には、ＭＡＣ ＰＤＵをＨＡＲＱバッファにストアする。移動局装置は、コンテンションベース上りリンクグラントを受信し、それが新送信の場合には、ＭＡＣ ＰＤＵをCB Bufferにストアする。このようにすれば、コンテンションベース上りリンクと通常の上りリンクとで、別々にバッファ管理することが可能となり、それぞれのバッファに対して異なる制御を行うことが可能となる。このようにすれば、通常の上りリンクのＨＡＲＱの再送の間に、コンテンションベース上りリンクが発生しても、ＨＡＲＱバッファのデータが維持されるため、ＨＡＲＱの再送をリジュームすることが可能となる。
移動局装置は、あるＨＡＲＱプロセスに対するＨＡＲＱバッファをコンテンションベース上りリンクと通常の上りリンクとで共用するようにしても良い。このようにすることによって、ＨＡＲＱバッファの要領を削減することが可能となる。同じＨＡＲＱプロセスに対する前の上りリンクグラントが、コンテンションベース上りリンクであって、今回の上りリンクグラントがＣ−ＲＮＴＩに対するグラント（通常の上りリンクグラント）であった場合、ＮＤＩの値にかかわらず、移動局装置は、ＮＤＩ（New Data Indicator）がトグルされたと認識する。ＮＤＩがトグルされたと移動局装置が考える場合、そのＨＡＲＱプロセスに対応するＨＡＲＱバッファに新たなＭＡＣ ＰＤＵがストアされ、新しいデータの送信準備が行われる。ＮＤＩは、1ビットの情報であり、上りリンクグラントに含められ、前回送信の際の値と比較して、トグルされたかどうか判断される。
＜コンテンションベース上りリンクにおけるＳＲのキャンセル条件について＞
通常のＳＲのキャンセルの条件は、“ＭＡＣ ＰＤＵ（MAC Protocol Data Unit）が、アッセンブルされ、このＰＤＵが、ＢＳＲをトリガーした最後のイベントまでのバッファ状態を含んでいるＢＳＲを含んでいるとき”、または、“上りリンクグラントが、送信のために使用されるすべてのペンディングデータを収容できるとき”である。しかし、上りリンクグラントがコンテンションベース上りリンクの場合（コンテンションベース上りリンクを行う場合）、送信のために使用されるすべてのペンディングデータを収容できるときであっても、すべてのペンディングしているＳＲは、キャンセルされず継続され、sr-ProhibitTimerは、ストップされず継続される。ただし、コンテンションベース上りリンクおよび通常の上りリンクのグラントは、timeAlignmentTimerが走っているときにのみ有効である。timeAlignmentTimerは、上りリンクタイミング情報（Timing Advance Command）を受信してからスタートまたはリスタートされ、満了するまでの一定期間（infinityも含む）を測定するためのタイマーである。このようにすることによって、移動局装置は、コンテンションベースとスケジューリングリクエストを並列に行うことができる。さらに、コンテンションベース上りリンクで衝突が起こった場合であっても、スケジューリングリクエストによるバックアップが可能となり、コンテンションベース上りリンクでの衝突によるレイテンシーの遅延を回避することが可能となる。
また、上りリンクグラントがコンテンションベース上りリンクの場合（コンテンションベース上りリンクを行う場合またはＭＡＣ ＰＤＵがコンテンションベース上りリンクのための場合）、ＭＡＣ ＰＤＵ（MAC Protocol Data Unit）が、アッセンブルされ、このＰＤＵが、ＢＳＲをトリガーした最後のイベントまでのバッファ状態を含んでいるＢＳＲを含んでいるときであっても、すべてのペンディングしているＳＲは、キャンセルされず継続され、sr-ProhibitTimerは、ストップされず継続される。
＜コンテンションベース上りリンクにおけるＳＲのキャンセル条件およびコンテンションベース上りリンクとランダムアクセスとＳＲの優先度について＞
スケジューリングリクエスト処理の簡略図を図８に示す。特定の条件によって、ＢＳＲがトリガーされ、ＢＳＲのトリガーに起因して、ＳＲがトリガーされる。ＳＲがトリガーされると、ランダムアクセス処理またはＰＵＣＣＨ ＳＲ処理またはコンテンションベース上りリンク処理が行われる。
もし、ＳＲがトリガーされて、他にＳＲがペンディングしていない場合、移動局装置のＭＡＣ層は、SR_COUNTERを0にセットする。ＳＲがペンディングしている限り、それぞれのＴＴＩにて、移動局装置は以下のような動作を行う。
このＴＴＩで送信のために利用できるコンテンションベース上りリンクのリソースがある場合、移動局装置のＭＡＣ層は、コンテンションベース上りリンク手続きを開始する。ただし、ＳＲはキャンセルされない。ここで、不必要なＳＲを回避するために、コンテンションベース上りリンク手続きにおいてコンテンションレゾリューションが成功した場合には、すべてのペンディングしているＳＲをキャンセルするようにしても良い。すなわち、コンテンションベース上りリンクにおいて競合なく基地局装置でデータがデコードできた場合に、ＳＲがキャンセルされることになる。コンテンションレゾリューションが成功しない場合には、ＳＲはキャンセルされないようにしても良い。
また、移動局装置のＭＡＣ層が、コンテンションベース上りリンクを、sr-ProhibitTimerが走っている場合は、使用できないようにしてもよい。このようにすることによって、すでにＳＲが送信されている場合に、不必要なコンテンションベース上りリンクが送られず、衝突確率を下げることができる。
また、移動局装置のＭＡＣ層が、コンテンションベース上りリンクを送信してから、コンテンションレゾリューションの処理が完了するまでの間は、コンテンションベース上りリンク手続を開始しないようにしてもよい。このようにすることによって、コンテンションベース上りリンクの並列処理を回避することが可能となり、処理を簡単化することが可能となる。
このＴＴＩで送信のために利用できるＵＬ−ＳＣＨリソースがない場合、かつ、移動局装置が、どのＴＴＩにおいても設定されたＳＲのための有効なＰＵＣＣＨリソースを持っていない場合、移動局装置のＭＡＣ層は、ランダムアクセス手続を開始し、すべてのペンディングしているＳＲをキャンセルする。
また、移動局装置のＭＡＣ層が、コンテンションベース上りリンクを送信してから、コンテンションレゾリューションの処理が完了するまでの間は、ランダムアクセス手続を開始しないようにしてもよい。このようにすることによって、最もレイテンシーが高く、衝突の可能性のあるランダムアクセス手続の頻度を削減することが可能となる。
このＴＴＩで送信のために利用できるＵＬ−ＳＣＨリソースがない場合、かつ、移動局装置が、このＴＴＩにおいて設定されたＳＲのための有効なＰＵＣＣＨリソースを持っている場合、かつ、sr-ProhibitTimerが走っていない場合、かつ、SR_COUNTERが予め定められた送信最大値より小さい場合、移動局装置のＭＡＣ層は、SR_COUNTERを1インクリメントし、移動局装置のＭＡＣ層は、物理層に対してＰＵＣＣＨでのＳＲを信号するように命令し、移動局装置のＭＡＣ層は、sr-ProhibitTimerをスタートする。移動局装置の物理層はそれに従って、ＰＵＣＣＨでＳＲを送信する。このＴＴＩで送信のために利用できるＵＬ−ＳＣＨリソースがない場合、かつ、移動局装置が、このＴＴＩにおいて設定されたＳＲのための有効なＰＵＣＣＨリソースを持っている場合、かつ、sr-ProhibitTimerが走っていない場合、かつ、SR_COUNTERが予め定められた送信最大値と同じか大きい場合、移動局装置のＭＡＣ層は、ＲＲＣ層に対してＰＵＣＣＨの解放を通知する。ＲＲＣ層はそれに従ってＰＵＣＣＨを解放する。さらに、移動局装置のＭＡＣ層は、ランダムアクセス手続を開始し、すべてのペンディングしているＳＲをキャンセルする。
また、移動局装置のＭＡＣ層が、コンテンションベース上りリンクを送信してから、コンテンションレゾリューションの処理が完了するまでの間は、ＰＵＣＣＨによるＳＲ手続を開始しないようにしてもよい。このようにすることによって、不必要なＳＲ手続を削減できる。しかし、コンテンションベース上りリンクの衝突のバックアップを強化するために、コンテンションレゾリューションの処理が完了する前であっても、ＳＲ手続を開始するようにしてもいい。
また、移動局装置のＭＡＣ層が、コンテンションベース上りリンクとＰＵＣＣＨ ＳＲを同時に送信することができる場合には、コンテンションベース上りリンクとＰＵＣＣＨ ＳＲを一緒に送るようにしても良い。この場合、“このＴＴＩで送信のために利用できるＵＬ−ＳＣＨリソースがない場合”という条件は、“このＴＴＩで送信のために利用できるコンテンションベース上りリンク以外のＵＬ−ＳＣＨリソースがない場合”となる。このようにすることにより、コンテンションベース上りリンクとＰＵＣＣＨ ＳＲを同一ＴＴＩであったとしても並列に行うことができる。
すなわち、通常の上りリンクグラントがコンテンションベース上りリンクよりも優先され、コンテンションベース上りリンクは、ランダムアクセスおよびＰＵＣＣＨ ＳＲよりも優先される。このように、レイテンシーの低いアクセス方法が優先されることによって、できるかぎりレイテンシーを削減することが可能となる。
また、移動局装置のＭＡＣ層が、コンテンションベース上りリンクを送信してから、コンテンションレゾリューションの処理が完了するまでの間は、たとえＳＲがペンディングしていたとしても、スケジューリングリクエスト処理（ランダムアクセス手続および／またはコンテンションベース上りリンク手続および／またはＰＵＣＣＨによるＳＲ手続）を開始しないようにしてもよい。このようにすることによって、コンテンションベース上りリンクと他のスケジューリングリクエスト処理の並列処理を回避することが可能となり、処理を簡単化することが可能となる。
同一ＴＴＩでコンテンションベース上りリンクとＰＵＣＣＨ ＳＲのリソースがあった場合、ＰＵＣＣＨ ＳＲを優先してもよい。コンテンションベース上りリンクの方がＰＵＣＣＨ ＳＲよりもレイテンシーは低いが、衝突の可能性が高いため、ＰＵＣＣＨ ＳＲの方を優先することによって、確実性を重視することができる。ただし、ランダムアクセスは、どのＴＴＩにおいても設定されたＳＲのための有効なＰＵＣＣＨリソースを持っていない場合に使用されるが、コンテンションベース上りリンクは、たとえＳＲのための有効なＰＵＣＣＨリソースをなんらかのＴＴＩで持っていても、コンテンションベース上りリンクのリソースが割り当てられて、そのＴＴＩでＰＵＣＣＨ ＳＲのリソースを割り当てられていない場合は、移動局装置は、コンテンションベース上りリンクを使用できる。このようにすることにより、コンテンションベース上りリンクとＰＵＣＣＨ ＳＲを、同一ＴＴＩ以外では、並列処理させることができる。
＜ＢＳＲなしのケース＞
ＢＳＲをコンテンションベース上りリンクで送信しないようにすることによって、ＢＳＲの２重送信を避ける方法について説明する。
また、上りリンクグラントがコンテンションベースの場合（コンテンションベース上りリンクを行う場合）には、ＭＡＣ ＰＤＵのアッセンブルの際に、ＢＳＲが多重されないようにしておく。このようにすれば、“ＭＡＣ ＰＤＵ（MAC Protocol Data Unit）が、アッセンブルされ、このＰＤＵが、ＢＳＲをトリガーした最後のイベントまでのバッファ状態を含んでいるＢＳＲを含んでいるときにＳＲがキャンセルされる”という条件に関しては、コンテンションベース上りリンクにおいてＳＲはキャンセルされないので、問題はない。このようにすることによって、移動局装置は、コンテンションベースとスケジューリングリクエストを並列に行うことができる。さらに、コンテンションベース上りリンクで衝突が起こった場合であっても、スケジューリングリクエストによるバックアップが可能となり、コンテンションベース上りリンクでの衝突によるレイテンシーの遅延を回避することが可能となる。
また、送信のために使用されるすべてのペンディングデータを収容できる場合にのみ、コンテンションベース上りリンクを行うように制限すれば、さらに、処理をシンプルにできる。すなわち、コンテンションベース上りリンクのグラントで示されたトランスポートブロックサイズが、送信のために使用されるすべてのペンディングデータのサイズよりも大きい場合にのみ、移動局装置は、コンテンションベース上りリンクを行う。
＜ＢＳＲのみのケース＞
ＢＳＲおよび他のＭＡＣ ＣＥ（Ｃ−ＲＮＴＩ ＭＡＣ ＣＥなど）のみをコンテンションベース上りリンクで送信するようにすることによって、上りリンクデータの遅延を避ける方法について説明する。
上りリンクグラントがコンテンションベースの場合（コンテンションベース上りリンクを行う場合）には、移動局装置において、ＭＡＣ ＰＤＵのアッセンブルの際に、上りリンクデータ（ＭＡＣ ＳＤＵ）が多重されないようにしておく。このようにすれば、コンテンションベース上りリンクで衝突が起こった場合であっても、上りリンクデータをＲＬＣ層から取得したにもかかわらずその上りリンクデータの送信に失敗するということがなくなり、ＭＡＣ層とＲＬＣ層との連携が効率的になり、コンテンションベース上りリンクでの衝突によるレイテンシーの遅延を回避することが可能となる。
＜ＢＳＲのバックアップ＞
移動局装置がＢＳＲをコンテンションベース上りリンクで送信する場合、ＢＳＲが基地局装置に届かない状態を避ける方法について説明する。
上りリンクグラントがコンテンションベース上りリンク用ではない場合に、すべてのトリガーされたＢＳＲは、その上りリンクグラントが、送信するために利用可能なすべてのペンディングしているデータを収容できるが、ＢＳＲおよびそのサブヘッダを収容できるのに十分でない場合に、キャンセルされる。また、すべてのトリガーされたＢＳＲは、子テンションベース上りリンクを除く送信のためのＭＡＣ ＰＤＵにＢＳＲが含まれる場合に、キャンセルされる。このように、ＢＳＲが、コンテンションベース上りリンクによって、キャンセルされないようにしておくことによって、コンテンションベース上りリンクを行った後でも、ＢＳＲがトリガーされたままとなる。すなわち、その後の上りリンク送信および／またはコンテンションベース上りリンク送信に、再度ＢＳＲが含まれることになる。このように、ＢＳＲ上りリンクデータが基地局装置に届かない状態を、ＢＳＲを２重送信することによって、避けることができる。
＜ＣＢの再送回数の制限＞
コンテンションベース上りリンクにＨＡＲＱを適用する際のＨＡＲＱ最大再送回数について説明する。ＨＡＲＱ最大再送回数は、コンテンションベース上りリンクと通常の上りリンクとで異ならせるように制御することが可能である。コンテンションベース上りリンクの場合は、通常の上りリンクの送信よりＨＡＲＱ最大再送回数を制限することによって、レイテンシー削減効果を上げることが可能となる。ただし、コンテンションベース上りリンクにＨＡＲＱを適用しないようにしてもよい（最大再送回数０と同等）。
まず、基地局装置は、移動局装置に対して、通常の上りリンク用のＨＡＲＱの最大再送回数を、報知するシステム情報および／または専用信号のＲＲＣシグナリングによって、通知および設定するとともに、コンテンションベース上りリンク用のＨＡＲＱの最大再送回数を通知する。移動局装置は、コンテンションベース上りリンク用のＨＡＲＱの最大再送回数と通常の上りリンク用のＨＡＲＱの最大再送回数に基づいて、再送回数が最大再送回数に達するとＨＡＲＱバッファをフラッシュする処理を行う。コンテンションベース上りリンク用に別途バッファ（CB Buffer）を用意した場合、CB Buffer用の最大再送回数が設定される。
＜ＣＢのコンテンションレゾリューションの実現方法＞
コンテンションベース上りリンクに対するコンテンションレゾリューションは、複数の移動局装置による衝突が、起こっていたのか否かについて、基地局装置が移動局装置に通知することによって、移動局装置が、コンテンションベース上りリンクやスケジューリングリクエストを早期に再度行うことを可能にする。
コンテンションベース上りリンクに対するコンテンションレゾリューションの方法は、いくつかある。コンテンションベース上りリンクを送信してから、コンテンションレゾリューションの処理が完了するまでの間は、タイマーによって計測されるようにしても良い。このタイマーが走っている間に、コンテンションレゾリューションが成功しなかった場合に、コンテンションレゾリューションが失敗したと判断する。
コンテンションレゾリューションの成功を通知する方法について説明する。２つめの方法として、コンテンションベース上りリンクに対するＰＨＩＣＨによるＨＡＲＱ ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を利用して、ＡＣＫの場合にコンテンションレゾリューションが成功したと判断し、ＮＡＣＫの場合にコンテンションレゾリューションが失敗したまたはＨＡＲＱ再送の指示を受けたと判断する。
２つめの方法として、Ｃ−ＲＮＴＩを含むＰＤＣＣＨまたはＣ−ＲＮＴＩを含む下りリンクリソース割り当てまたはＣ−ＲＮＴＩを含む上りリンクグラントを検出した際にコンテンションレゾリューションが成功したと判断する。
３つめの方法として、コンテンションレゾリューションの成功を示すＭＡＣ ＣＥを下りリンク（ＤＬ−ＳＣＨ）で検出した際にコンテンションレゾリューションが成功したと判断する。このコンテンションレゾリューションの成功を示すＭＡＣ ＣＥは、ＣＢ−ＲＮＴＩでスケジューリングされてもよいし、Ｃ−ＲＮＴＩでスケジューリングされてもよい。ＣＢ−ＲＮＴＩを含むＰＤＣＣＨでスケジューリングされる場合、ＭＡＣ ＣＥは、競合に勝った移動局装置のＣ−ＲＮＴＩを含めて送信され、一つのＤＬ−ＳＣＨに複数のコンテンションレゾリューションが含まれていてもよい。Ｃ−ＲＮＴＩを含むＰＤＣＣＨでスケジューリングされる場合、ＭＡＣ ＣＥと下りリンクデータ（ＭＡＣ ＳＤＵ）の両方を同時に移動局装置に送信することが可能となる。また、このＭＡＣ ＣＥとともに送信される下りリンクデータで、ＲＬＣのＡＣＫを送信することで、ＭＡＣとＲＬＣ双方に基地局装置での受信成功を通知することができるようになり、さらなる効率化を図ることができる。
また、ＲＬＣの再送制御が働く場合、コンテンションベース上りリンクに対するコンテンションレゾリューションを行わないようにすることも可能である。
＜その他の変形例＞
上記のそれぞれの実施形態において、コンポーネントキャリアは、単にセルと解釈することもできる。
上記のそれぞれの実施形態においては、複数のコンポーネントキャリアで一つのシステムを構成するように説明したが、複数のシステムが、アグリゲーションされて、一つのシステムとして構成されると解釈することもできる。また、コンポーネントキャリアは、特定の受信側、又は、特定の送信側が、それぞれのコンポーネントキャリアの中心にキャリア周波数を合わせることによってシステムが動作する領域であることを示していると解釈することもできる。
上記のそれぞれの実施形態を組み合わせて実施してもよい。
上記のそれぞれの実施形態においては、基地局装置および移動局装置は複数であっても良い。また、移動局装置とは、移動する端末に限らず、基地局装置や固定端末に移動局装置の機能を実装することなどにより実現しても良い。
また、以上説明したそれぞれの実施形態において、本発明に関わる移動局装置および基地局装置で動作するプログラムは、本発明に関わる上記実施形態の機能を実現するように、ＣＰＵ等を制御するプログラム（コンピュータを機能させるプログラム）である。そして、これら装置で取り扱われる情報は、その処理時に一時的にＲＡＭに蓄積され、その後、各種ＲＯＭやＨＤＤに格納され、必要に応じてＣＰＵによって読み出し、修正・書き込みが行なわれる。プログラムを格納する記録媒体としては、半導体媒体（例えば、ROM、不揮発性メモリカード等）、光記録媒体（例えば、DVD、MO、MD、CD、BD等）、磁気記録媒体（例えば、磁気テープ、フレキシブルディスク等）等のいずれであってもよい。また、ロードしたプログラムを実行することにより、上述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムの指示に基づき、オペレーティングシステムあるいは他のアプリケーションプログラム等と共同して処理することにより、本発明の機能が実現される場合もある。
また市場に流通させる場合には、可搬型の記録媒体にプログラムを格納して流通させたり、インターネット等のネットワークを介して接続されたサーバコンピュータに転送したりすることができる。この場合、サーバコンピュータの記憶装置も本発明に含まれる。また、上述した実施形態における移動局装置および基地局装置の一部、または全部を典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現してもよい。移動局装置および基地局装置の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、ＡＳＩＣ、チップセット基板、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。
１００…基地局装置、１０１…データ制御部、１０２…ＯＦＤＭ変調部、１０３…無線部、１０４…スケジューリング部、１０５…チャネル推定部、１０６…ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ復調部、１０７…データ抽出部、１０８…上位層、２００…移動局装置、２０１…データ制御部、２０２…ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ変調部、２０３…無線部、２０４…スケジューリング部、２０５…チャネル推定部、２０６…ＯＦＤＭ復調部、２０７…データ抽出部、２０８…上位層、Ａ１，Ａ２…アンテナ部、１０…受信部、１１…受信部、１２…送信部、１３…送信部、２０…送信部、２１…受信部、２２…受信部

Claims (6)

  1. 移動通信システムにおいて基地局装置と通信する移動局装置であって、
    コンテンションベース上りリンクを識別するＣＢ−ＲＮＴＩを報知されたシステム情報から取得し、コンテンションベース上りリンクの使用許可の有無を専用信号のＲＲＣシグナリングで取得することを特徴とする移動局装置。
  2. 移動通信システムにおいて基地局装置と通信する移動局装置であって、
    ＨＡＲＱ用のバッファとして、コンテンションベース上りリンク用のバッファと通常の上りリンクＨＡＲＱ用バッファとを備えることを特徴とする移動局装置。
  3. 移動通信システムにおいて基地局装置と通信する移動局装置であって、
    基地局装置から、コンテンションベース上りリンクのためのＨＡＲＱにおける最大再送回数と、通常上りリンクのためのＨＡＲＱにおける最大再送回数と、を取得し、
    前記それぞれの最大再送回数に従ってＨＡＲＱ処理を行うことを特徴とする移動局装置。
  4. 移動通信システムにおいて基地局装置と通信する移動局装置の処理方法であって、
    コンテンションベース上りリンクを識別するＣＢ−ＲＮＴＩを報知されたシステム情報から取得し、コンテンションベース上りリンクの使用許可の有無を専用信号のＲＲＣシグナリングで取得することを特徴とする処理方法。
  5. 移動通信システムにおいて基地局装置と通信する移動局装置の処理方法であって、
    ＨＡＲＱ用のバッファとして、コンテンションベース上りリンク用のバッファと通常の上りリンクＨＡＲＱ用バッファとを備えることを特徴とする処理方法。
  6. 移動通信システムにおいて基地局装置と通信する移動局装置の処理方法であって、
    基地局装置から、コンテンションベース上りリンクのためのＨＡＲＱにおける最大再送回数と、通常上りリンクのためのＨＡＲＱにおける最大再送回数と、を取得し、
    前記それぞれの最大再送回数に従ってＨＡＲＱ処理を行うことを特徴とする処理方法。
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