JP2014207560A - 無線基地局、ユーザ端末及び無線通信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ＴＤＤにおいてＤＬ／ＵＬ構成を変更する場合であっても、送達確認信号等のフィードバック情報を適切にフィードバックすること。
【解決手段】ユーザ端末と時間分割複信で通信すると共にＤＬ／ＵＬ構成を変更して制御可能な無線基地局であって、ＤＬ／ＵＬ構成変更前の無線フレームに対して、各ＤＬサブフレームの送達確認信号がフィードバックされるタイミングを判断する判断部と、フィードバックされるタイミングに基づいて各ＤＬサブフレームの送達確認信号をフィードバックするＵＬサブフレームを制御する制御部と、を有し、制御部は、ＤＬ／ＵＬ構成変更後の無線フレームでフィードバックされる送達確認信号に対して、ＤＬ／ＵＬ構成変更後のＵＬサブフレームがカバーするフィードバック範囲に基づいて、フィードバックに利用するＵＬサブフレームを再設定する。
【選択図】図９

Description

本発明は、次世代の通信システムに適用可能な無線基地局、ユーザ端末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は、周波数利用効率の向上、データレートの向上を目的として、ＨＳＤＰＡ（High Speed Downlink Packet Access）やＨＳＵＰＡ（High Speed Uplink Packet Access）を採用することにより、Ｗ−ＣＤＭＡ（Wideband Code Division Multiple Access）をベースとしたシステムの特徴を最大限に引き出すことが行われた。このＵＭＴＳネットワークについては、更なる高速データレート、低遅延などを目的としてロングタームエボリューション（ＬＴＥ：Long Term Evolution）が検討され、仕様化が行われた（非特許文献１）。

第３世代のシステムは、概して５ＭＨｚの固定帯域を用いて、下り回線で最大２Ｍｂｐｓ程度の伝送レートを実現できる。一方、ＬＴＥシステムでは、１．４ＭＨｚ〜２０ＭＨｚの可変帯域を用いて、下り回線で最大３００Ｍｂｐｓ及び上り回線で７５Ｍｂｐｓ程度の伝送レートを実現できる。また、ＵＭＴＳネットワークにおいては、更なる広帯域化及び高速化を目的として、ＬＴＥシステムの後継のシステムも検討され、仕様化が行われた（例えば、ＬＴＥアドバンスト又はＬＴＥエンハンスメントと呼ぶこともある（以下、「ＬＴＥ−Ａ」という））。

無線通信における複信形式として、上りリンク（ＵＬ）と下りリンク（ＤＬ）を周波数で分割する周波数分割複信（ＦＤＤ）と、上りリンクと下りリンクを時間で分割する時間分割複信（ＴＤＤ）とがある。ＴＤＤの場合、上りリンクと下りリンクの通信に同じ周波数領域が適用され、一つの送受信ポイントから上りリンクと下りリンクが時間で分けられて信号の送受信が行われる。

ＬＴＥシステムのＴＤＤにおいては、上りサブフレーム（ＵＬサブフレーム）と下りサブフレーム（ＤＬサブフレーム）間の送信比率が異なる複数のフレーム構成（DL/UL configuration（ＤＬ／ＵＬ構成））が規定されている（図１参照）。ＬＴＥシステムにおいては、図１に示すように、DL/UL configuration0〜6の７つのフレーム構成が規定されており、サブフレーム＃０と＃５は下りリンクに割当てられ、サブフレーム＃２は上りリンクに割当てられる。また、各ＤＬサブフレームで送信される下り共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）に対する送達確認信号（ＨＡＲＱ）は、各ＤＬ／ＵＬ構成毎に規定された所定のＵＬサブフレームを用いてフィードバックされる。

3GPP, TR25.912 (V7.1.0), "Feasibility study for Evolved UTRA and UTRAN", Sept. 2006

一般に、ＤＬのトラヒックとＵＬのトラヒックの比率は一定ではなく、時間的に、あるいは、場所的に変動する。例えば、ＴＤＤを適用する場合、無線リソースの有効利用という観点では、図１に示したＤＬ／ＵＬ構成は、固定されるのではなく、実際のトラヒックの変動に応じて、時間的に、あるいは、場所的に変更されることが望ましい。

そこで、ＬＴＥ−Ａシステム（Ｒｅｌ．１２）以降のＴＤＤでは、送受信ポイント毎にＤＬサブフレームとＵＬサブフレームの送信比率を時間領域で動的（Dynamic）又は準静的（Semi-static）に変更することが検討されている（Flexible TDD DL/UL time configuration scenario）。

しかし、各ＤＬサブフレームにそれぞれ対応するフィードバック情報（送達確認信号等）は、所定のＵＬサブフレームで送信されるように規定されている。そのため、ＤＬ／ＵＬ構成が変更した際にＤＬ／ＵＬ構成変更前のフィードバックタイミングをそのまま適用すると、ＤＬ／ＵＬ構成変更後のサブフレームにおいて送達確認信号等が適切に送信できなくなるおそれがある。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、ＴＤＤにおいてＤＬ／ＵＬ構成を変更する場合であっても、送達確認信号等のフィードバック情報を適切にフィードバックすることができる無線基地局、ユーザ端末及び無線通信方法を提供することを目的とする。

本発明の無線基地局は、ユーザ端末と時間分割複信で通信すると共にＤＬ／ＵＬ構成を変更して制御可能な無線基地局であって、ＤＬ／ＵＬ構成変更前の無線フレームに対して、各ＤＬサブフレームの送達確認信号がフィードバックされるタイミングを判断する判断部と、前記フィードバックされるタイミングに基づいて各ＤＬサブフレームの送達確認信号をフィードバックするＵＬサブフレームを制御する制御部と、を有し、前記制御部は、ＤＬ／ＵＬ構成変更後の無線フレームでフィードバックされる送達確認信号に対して、ＤＬ／ＵＬ構成変更後のＵＬサブフレームがカバーするフィードバック範囲に基づいて、フィードバックに利用するＵＬサブフレームを再設定することを特徴とする。

本発明によれば、ＴＤＤにおいてＤＬ／ＵＬ構成を変更する場合であっても、送達確認信号等のフィードバック情報を適切にフィードバックすることができる。

ＴＤＤにおけるＤＬ／ＵＬ構成の一例を説明するための図である。 隣接する無線基地局間でそれぞれＤＬ／ＵＬ構成を制御する無線通信システムの一例を示す図である。 ＤＬ／ＵＬ構成を変更する場合の一例を示す図である。 ＤＬ／ＵＬ構成の変更に応じて、各ＤＬサブフレームの上り制御信号のフィードバック方法の一例を示す図である。 ＤＬ／ＵＬ構成の変更に応じて、各ＤＬサブフレームの上り制御信号のフィードバック方法の他の例を示す図である。 ＤＬ／ＵＬ構成の変更前の無線フレームにおける各ＤＬサブフレームの送達確認信号がフィードバックされるタイミングを説明するための図である。 ＵＬサブフレームがカバーするフィードバック範囲（フィードバックウィンドウ）を説明するための図である。 ＤＬ／ＵＬ構成の変更に応じて、ＤＬ／ＵＬ構成変更前の各ＤＬサブフレームの送達確認信号のフィードバック方法の一例を説明するための図である。 ＤＬ／ＵＬ構成の変更に応じて、ＤＬ／ＵＬ構成変更前の各ＤＬサブフレームの送達確認信号のフィードバック方法の他の例を説明するための図である。 ＤＬ／ＵＬ構成の変更に応じて、ＤＬ／ＵＬ構成変更前の各ＤＬサブフレームの送達確認信号のフィードバック方法の他の例を説明するための図である。 ＤＬ／ＵＬ構成変更前後の無線フレームにおいて、各ＵＬサブフレームが対応するＤＬサブフレームが規定されたタイムテーブルの一例を示す図である。 ＤＬ／ＵＬ構成の変更に応じて、ＤＬ／ＵＬ構成変更前の各ＤＬサブフレームの送達確認信号のフィードバックの動作の一例を示すシーケンス図である。 ＤＬ／ＵＬ構成の変更に応じて、ＤＬ／ＵＬ構成変更前の各ＤＬサブフレームの送達確認信号のフィードバック方法の一例を説明するための図である。 本実施の形態に係る無線通信システムの一例を示す概略図である。 本実施の形態に係る無線基地局の全体構成の説明図である。 本実施の形態に係る無線基地局の機能構成の説明図である。 本実施の形態に係るユーザ端末の全体構成の説明図である。 本実施の形態に係るユーザ端末の機能構成の説明図である。

まず、図２Ａを参照して、本実施の形態が適用される無線通信システムの一例について説明する。図２Ａに示す無線通信システムは、複数の送受信ポイント（ここでは、無線基地局＃１、＃２）と、各無線基地局＃１、＃２と通信するユーザ端末＃１、＃２とを含んで構成されている。

図２Ａにおいて、無線基地局＃１とユーザ端末＃１との間、及び無線基地局＃２とユーザ端末＃２との間では、時間分割複信（ＴＤＤ）により無線通信が行われる。つまり、無線基地局＃１、＃２は、ＤＬとＵＬの送信に同じ周波数領域を適用し、ＤＬとＵＬを時間領域で分割して送信する。

上述したように、ＬＴＥ−Ａ（Ｒｅｌ．１２以降）では、各無線基地局＃１、＃２がＤＬ／ＵＬ構成をそれぞれ動的に変動して制御する通信形態（Flexible TDD DL/UL time configuration scenario）が検討されている。例えば、各無線基地局は、ＬＴＥ Ｒｅｌ．１０で規定されているＤＬ／ＵＬ構成（図１におけるＤＬ／ＵＬ構成０〜６）をトラフィックやユーザ端末数等に応じて変更することが想定される。また、無線基地局間の干渉を考慮して、各無線基地局で適用するＤＬ／ＵＬ構成をそれぞれ制御すること（干渉コーディネーション）も想定される。

この場合、サブフレーム０、１、２、５、６はＤＬ／ＵＬ構成０〜６で共通しているため、サブフレーム３、４、７、８、９において伝送方向が変更する。そのため、サブフレーム０、１、２、５、６を固定サブフレーム（fixed subframe）、サブフレーム３、４、７、８、９を変動サブフレーム（flexible subframe、又はdynamic subframe）と定義することができる（図２Ｂ参照）。なお、ここでは、特別サブフレームを、ＤＬサブフレームとみなして各サブフレームの種別を定義している。

例えば、各無線基地局＃１、＃２は、図３Ａに示すように、ＤＬ／ＵＬ構成０からＤＬ／ＵＬ構成１に変更（reconfiguration）することができる。ＤＬ／ＵＬ構成を通信環境に応じて適宜変更することにより、通信システムを柔軟に制御してスループットを向上することが可能となる。例えば、ユーザ端末から無線基地局へ送信されるデータ量が多い場合には、ＵＬサブフレームが多いＤＬ／ＵＬ構成を選択する。一方で、無線基地局からユーザ端末へ送信するデータ量が多い場合（例えば、ユーザ端末が動画をダウンロードする場合等）には、ＤＬサブフレームが多いＤＬ／ＵＬ構成を選択することが考えられる。

ところで、Ｒｅｌ．１０のＴＤＤでは、ＤＬサブフレームを介して下りリンク信号を受信したユーザ端末は、当該下りリンク信号に対する上り制御信号をＵＬサブフレームでフィードバックする。例えば、ユーザ端末は、各ＤＬサブフレームで受信したＰＤＳＣＨ信号に対する送達確認信号（ＨＡＲＱフィードバック）をＵＬサブフレームでフィードバックする。この際、各ＤＬサブフレームにそれぞれ対応する送達確認信号は、所定のＵＬサブフレームを用いてフィードバックされることが規定されている。つまり、各ＤＬサブフレームに対してフィードバック用に用いる特定のＵＬサブフレームが関連付けられている。

また、各ＤＬサブフレームに対応するＵＬサブフレームとしては、少なくとも所定期間（４サブフレーム）以降のＵＬサブフレームが規定されている。そのため、ＤＬ／ＵＬ構成が変更される場合、ユーザ端末が下りリンク信号を受信してから、上り制御信号（ＰＵＣＣＨ信号）をフィードバックするまでにＤＬ／ＵＬ構成が変更される場合が生じる。つまり、ＤＬサブフレームと、当該ＤＬサブフレームで送信されたＰＤＳＣＨ信号の送達確認信号をフィードバックするＵＬサブフレームと、が異なるＤＬ／ＵＬ構成に設定される場合が生じる。

例えば、図３Ｂに示すように、ＤＬ／ＵＬ構成４からＤＬ／ＵＬ構成２に変更される場合を想定する。ＤＬ／ＵＬ構成が変更されない場合には、ＤＬ／ＵＬ構成４のＤＬサブフレーム５で送信されるＰＤＳＣＨ信号に対する送達確認信号は、次フレームのＵＬサブフレーム２でフィードバックされる。また、ＤＬ／ＵＬ構成４のＤＬサブフレーム７で送信される各ＰＤＳＣＨ信号に対する送達確認信号は、次フレームのＵＬサブフレーム３でフィードバックされる。

しかし、変更後のＤＬ／ＵＬ構成２では、３サブフレーム目がＤＬサブフレームである。つまり、ＤＬ／ＵＬ構成の変更に伴い、３サブフレーム目の伝送方向がＵＬからＤＬに変更されている。その結果、ユーザ端末は、ＤＬ／ＵＬ構成４のＤＬサブフレーム７に対応する送達確認信号をフィードバックすることができなくなる。このように、ＤＬ／ＵＬ構成を変更して制御する場合には、Ｒｅｌ．１０における送達確認信号のフィードバックタイミングのメカニズムをそのまま適用すると送達確認信号等のフィードバック時に問題が生じるおそれがある。

そこで、ＤＬ／ＵＬ構成が変更される場合に、各ＤＬサブフレームに対する送達確認信号のフィードバックに用いるＵＬサブフレームを制御する方法が検討されている。以下に、ＤＬサブフレームと当該ＤＬサブフレームに対応するＵＬサブフレームが異なるＤＬ／ＵＬ構成にまたがって設定される場合の制御方法について図４、図５を参照して説明する。

図４ＡはＤＬ／ＵＬ構成４が変更されない場合、図４ＢはＤＬ／ＵＬ構成１からＤＬ／ＵＬ構成２に変更される場合、図４ＣはＤＬ／ＵＬ構成４からＤＬ／ＵＬ構成２に変更される場合について示している。図４Ａでは、ＤＬサブフレーム毎の送達確認信号のフィードバック方法として、Ｒｅｌ．１０と同様の方法を適用する場合を示している。例えば、ＤＬサブフレーム６、７、８、９のＰＤＳＣＨ信号に対する送達確認信号は、次フレームのＵＬサブフレーム３でフィードバックされる。

一方で、図４Ｂでは、ＤＬ／ＵＬ構成の変更により、ＤＬ／ＵＬ変更前の無線フレーム（previous radio frame）におけるサブフレーム３の伝送方向（ＵＬサブフレーム）が、ＤＬ／ＵＬ変更後の無線フレーム（following radio frame）ではＤＬサブフレームに変更される。このように、ＤＬ／ＵＬ構成の変更に伴い送達確認信号がフィードバックされるサブフレームの伝送方向がＵＬからＤＬに変更される場合、次のような処理が考えられる。

例えば、図４Ｂに示すように、ＤＬ／ＵＬ構成変更前（ＤＬ／ＵＬ構成１）のＤＬサブフレーム９の送達確認信号は、ＤＬ／ＵＬ構成変更後（ＤＬ／ＵＬ構成２）のサブフレーム３でフィードバックすることができなくなる。このように、ＤＬ／ＵＬ構成１のサブフレーム９で送信されるＰＤＳＣＨ信号に対する送達確認信号が送信できず、ＨＡＲＱによる所定回数の再送に失敗してしまった場合には、上位プロトコル層であるＲＬＣ層での再送制御を行う。なお、ＤＬ／ＵＬ構成４からＤＬ／ＵＬ構成２に変更する場合には、ＤＬ／ＵＬ構成変更前のＤＬサブフレーム６、７、８、９の送達確認信号が送信できないため、同様に所定回数の再送に失敗してしまった場合には、上位プロトコル層であるＲＬＣ層での再送制御を行う。

あるいは、図４Ｃに示すように、ＤＬ／ＵＬ構成４のサブフレーム６、７、８、９で送信されるＰＤＳＣＨ信号に対する送達確認信号を、ＤＬ／ＵＬ構成２のサブフレーム３以降で最も近いＵＬサブフレーム（ここでは、ＵＬサブフレーム７）を用いてフィードバックすることが考えられる。

あるいは、図５Ａに示すように、ＤＬ／ＵＬ構成の変更に関係なく、ＤＬサブフレームから４サブフレーム以降で最も近いＵＬサブフレームを用いて当該ＤＬサブフレームに対する送達確認信号等をフィードバックすることが考えられる。また、あらかじめ決められた所定のＵＬサブフレーム（固定サブフレーム又は変更前後の無線フレームで共通するＵＬサブフレーム）を用いて各ＤＬサブフレームに対応する送達確認信号をフィードバックすることも考えられる（図５Ｂ参照）。

他にも、ＤＬ／ＵＬ構成の変更に伴い送達確認信号がフィードバックされるサブフレームの伝送方向がＤＬからＵＬに変更される場合、無線基地局側のスケジューラを用いて下りリンク信号の割当てを制御することも考えられる。例えば、送達確認がフィードバックされるべきサブフレームの伝送方向がＤＬとなるＤＬサブフレームに対して、ＰＤＳＣＨ信号の割当てを行わない（図５Ｃ参照）。つまり、無線基地局は、ＤＬ／ＵＬ構成変更後の無線フレームで伝送方向がＵＬからＤＬに変更されるサブフレームを用いてフィードバックを行おうとするＤＬサブフレームに対してＰＤＳＣＨのスケジューリングを行わない。

しかし、図５Ｃに示す方法では、ＰＤＳＣＨのスケジューリングを行わないＤＬサブフレームが発生し、ＤＬスループットが低下（無線リソースの利用効率低下）するおそれがある。一方で、図４Ｂ、図４Ｃ、図５Ｂに示す方法では、送達確認信号等のフィードバックが大きく遅延するおそれがある。また、図５Ａ、Ｂに示す方法では、１つのＵＬサブフレームにおけるフィードバック量（ACK/NACK feedback load）が大きくなるおそれがある。

このように、上位レイヤ（ＲＬＣ再送）に依存した再送の遅延や送達確認信号のフィードバックの遅延、フィードバック量の局所化が生じると、システムのパフォーマンスが低下するおそれがある。そのため、ＤＬ／ＵＬ構成変更前のＤＬサブフレームの送達確認信号を、ＤＬ／ＵＬ構成変更後のＵＬサブフレームでフィードバックする場合には、送達確認信号のフィードバック遅延を低減する（short feedback latency）ことが望まれる。さらに、各ＵＬサブフレーム間でフィードバック量を分散する（Balanced feedback load）ことが望まれる。

そこで、本発明者等は、ＤＬ／ＵＬ構成変更後のＵＬサブフレームがカバーするフィードバック範囲を考慮して、ＤＬ／ＵＬ構成変更前のＤＬサブフレームの送達確認信号をフィードバックするＵＬサブフレームを再設定することを着想した。また、ＤＬ／ＵＬ構成変更前の無線フレームにおけるＤＬサブフレームのうち、当該無線フレームのＵＬサブフレームを利用してフィードバック可能であるＤＬサブフレームについては、ＤＬ／ＵＬ変更前の送信タイミングを保持してフィードバックを行うことを着想した。

具体的には、まず、ＤＬ／ＵＬ構成変更前の無線フレームに対して、各ＤＬサブフレームの送達確認信号がフィードバックされるタイミングを判断する。そして、送達確認信号がフィードバックされるタイミングに基づいて各ＤＬサブフレームの送達確認信号をフィードバックするＵＬサブフレームを制御（再設定）する。この際、ＤＬ／ＵＬ構成変更後の無線フレームでフィードバックされる送達確認信号については、ＤＬ／ＵＬ構成変更後のＵＬサブフレームがカバーするフィードバック範囲（フィードバックウィンドウ）に基づいて、フィードバックに利用するＵＬサブフレームを再設定する。また、送達確認信号がＤＬ／ＵＬ構成変更前の無線フレームでフィードバックされるＤＬサブフレームについては、ＤＬ／ＵＬ構成変更前の無線フレームにおけるフィードバックタイミングを保持する。

これにより、ＤＬ／ＵＬ構成が変更する場合であっても、ＤＬ／ＵＬ構成変更直前の無線フレームにおけるＤＬサブフレームの送達確認信号等を、ＤＬ／ＵＬ変更直後の無線フレームにおける適切なＵＬサブフレームに割当てることが可能となる。その結果、ＤＬ／ＵＬ構成変更前のＤＬサブフレームの送達確認信号等のフィードバック遅延を抑制すると共に、送達確認信号等のフィードバック量をＤＬ／ＵＬ構成変更後のＵＬサブフレームに分散して割当てることが可能となる。

以下に、本実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明では、ＤＬ／ＵＬ構成としてＬＴＥ Ｒｅｌ．１０で規定されている構成（図１参照）の中で所定の構成を例に挙げているが、本実施の形態で適用可能なＤＬ／ＵＬ構成はこれに限られない。また、本実施の形態で適用可能なＤＬ／ＵＬ構成は、ＬＴＥ Ｒｅｌ．１０で規定されている構成に限られない。

＜ＤＬサブフレーム分類＞
無線基地局（送受信ポイント）は、ＤＬ／ＵＬ構成変更前の無線フレーム（previous radio frame）に対して、送達確認信号がフィードバックされるタイミングに基づいて各ＤＬサブフレーム種別を判断する。

本実施の形態では、ＤＬ／ＵＬ構成変更前の無線フレームにおける各ＤＬサブフレームを、大きく分けて２つのタイプに分類することができる。なお、ＤＬサブフレーム分類の判断は、既存（ＬＴＥ Ｒｅｌ．１０）のＨＡＲＱのスケジュールに基づいて行うことができる。以下の説明では、各ＤＬサブフレームに対応するフィードバック信号として送達確認信号（ＨＡＲＱフィードバック）を示すが、本実施の形態はこれに限られない。

第１のタイプ（Ｔｙｐｅ１）のＤＬサブフレームは、達確認信号を同一の無線フレームにおけるＵＬサブフレームを利用してフィードバックできるＤＬサブフレームを指す（Ｃａｓｅ Ａ）。第１のタイプのＤＬサブフレームの送達確認信号は、ＤＬ／ＵＬ構成変更前の各無線フレームで適用されるＨＡＲＱのフィードバックタイミングを利用することができる。

例えば、図６Ａに示すように、ＤＬ／ＵＬ構成がＤＬ／ＵＬ構成２からＤＬ／ＵＬ構成３に変更される場合を想定する。この場合、ＤＬ／ＵＬ構成変更前の無線フレームにおけるＤＬサブフレーム０、１、３に対応する送達確認信号は、同一の無線フレームのＵＬサブフレーム７でフィードバックされる。そのため、ＤＬ／ＵＬ構成変更前のＤＬサブフレーム０、１、３は、Ｔｙｐｅ１（Ｃａｓｅ Ａ）となる。この場合、ＤＬサブフレーム０、１、３については、ＤＬ／ＵＬ構成２で規定されているフィードバックタイミング（例えば、ＬＴＥ Ｒｅｌ．１０）を保持する。

第２のタイプ（Ｔｙｐｅ２）のＤＬサブフレームは、送達確認信号を次フレーム以降（ＤＬ／ＵＬ構成変更以降の無線フレーム）のＵＬサブフレームを利用してフィードバックするＤＬサブフレームを指す（図６Ｂ、Ｃ参照）。つまり、Ｔｙｐｅ２では、ＤＬサブフレームと、当該ＤＬサブフレームの送達確認信号をフィードバックするＵＬサブフレームと、が異なるＤＬ／ＵＬ構成に設定される。

また、Ｔｙｐｅ２をさらに２つのケースに分類することが可能である。１つ目のケース（Ｃａｓｅ Ｂ）は、送達確認信号がフィードバックされるべきサブフレームが、ＤＬ／ＵＬ構成変更後の無線フレームにおいてもＵＬサブフレームとなる場合である（図６Ｂ参照）。つまり、ＤＬ／ＵＬ構成が変更する場合であっても、送達確認信号がフィードバックされるべきサブフレームの伝送方向が変更しない場合に相当する。

例えば、ＤＬ／ＵＬ構成２を適用する場合、ＤＬサブフレーム４、５、６、８の送達確認信号は、次フレームのＵＬサブフレーム２でフィードバックされる。一方で、ＤＬ／ＵＬ構成３においても、サブフレーム２はＵＬサブフレームとなる。そのため、図６Ｂに示すように、ＤＬ／ＵＬ構成２からＤＬ／ＵＬ構成３に変更される場合であっても、サブフレーム２の伝送方向はＵＬサブフレームのままとなる。その結果、ＤＬ／ＵＬ構成変更前のＤＬサブフレーム４、５、６、８は、Ｔｙｐｅ２（Ｃａｓｅ Ｂ）と判断できる。

Ｔｙｐｅ２の２つ目のケース（Ｃａｓｅ Ｃ）は、送達確認信号がフィードバックされるべきサブフレームが、ＤＬ／ＵＬ構成変更後の無線フレームにおいてＤＬサブフレームに変更される場合である（図６Ｃ参照）。つまり、ＤＬ／ＵＬ構成の変更に伴って、送達確認信号がフィードバックされるべきサブフレームの伝送方向が変更（ＵＬからＤＬに変更）する場合に相当する。

例えば、ＤＬ／ＵＬ構成２を適用する場合、ＤＬサブフレーム９の送達確認信号は、次フレームのＵＬサブフレーム７でフィードバックされる。一方で、ＤＬ／ＵＬ構成３では、サブフレーム７はＤＬサブフレームとなる。そのため、図６Ｃに示すように、ＤＬ／ＵＬ構成２からＤＬ／ＵＬ構成３に変更される場合、サブフレーム７の伝送方向はＵＬからＤＬに変更される。その結果、ＤＬ／ＵＬ構成変更前のＤＬサブフレーム９は、Ｔｙｐｅ２（Ｃａｓｅ Ｃ）と判断できる。

本実施の形態では、上記Ｔｙｐｅ２（Ｃａｓｅ Ｂ、Ｃ）に該当するＤＬサブフレームの送達確認信号をフィードバックするＵＬサブフレームを、ＤＬ／ＵＬ構成変更後のＵＬサブフレームがカバーするフィードバック範囲（フィードバックウィンドウ）に基づいて再選択する。なお、ＤＬ／ＵＬ構成変更後のＵＬサブフレームがカバーする（ＤＬ／ＵＬ構成変更後のＵＬサブフレームに対応する）フィードバック範囲は、後述するようにＤＬ／ＵＬ構成変更後の各無線フレームで適用されるＨＡＲＱのフィードバックタイミングに基づいて決定することができる。

このように、ＤＬ／ＵＬ構成変更前のＤＬサブフレームの種別に応じてＨＡＲＱのフィードバックタイミングを制御することにより、ＤＬ／ＵＬ構成変更前後の無線フレームにおいて、既存（ＬＴＥ Ｒｅｌ．１０）のメカニズムを出来るだけ利用することができる。また、ＤＬ／ＵＬ構成変更後のＵＬサブフレームがカバーするフィードバック範囲を考慮してＨＡＲＱのフィードバックタイミングを制御することにより、上記第２のタイプ（Ｔｙｐｅ２）についても適切にＨＡＲＱのフィードバックを行うことができる。その結果、送達確認信号のフィードバック遅延を抑制すると共に、送達確認信号のフィードバック量をＤＬ／ＵＬ構成変更後のＵＬサブフレームに分散して割当てることが可能となる。

＜フィードバック範囲の設定＞
以下に、上記Ｔｙｐｅ２のＤＬサブフレームの送達確認信号に適用するフィードバック範囲（フィードバックウィンドウ）について説明する。

ＵＬサブフレームがカバーするフィードバック範囲（フィードバックウィンドウ）とは、当該ＵＬサブフレームを利用して送達確認信号のフィードバックを行うサブフレーム範囲を指す。つまり、あるＵＬサブフレームが、送達確認信号のフィードバックをカバー出来るサブフレーム範囲に相当する。なお、各ＵＬサブフレームに対応するフィードバック範囲は、ＬＴＥ Ｒｅｌ．１０のＨＡＲＱのフィードバックタイミングに基づいて決定することができる。

図７Ａは、本実施の形態におけるフィードバック範囲の設定方法の一例を示している。図７Ａでは、ＤＬ／ＵＬ構成３を例に挙げて説明しているが、他のＤＬ／ＵＬ構成の場合についても同様にフィードバック範囲を設定することができる。また、図７Ａでは、ＤＬ／ＵＬ構成３が２フレーム連続する場合を例に挙げて説明しているが、ＤＬ／ＵＬ構成が変更する場合についても同様にフィードバック範囲を設定することができる。

図７Ａでは、後半の無線フレームにおいて、ＵＬサブフレームとなるサブフレーム２、３、４にそれぞれ対応するフィードバック範囲１、２、３を示している。各フィードバック範囲の開始点（先頭サブフレーム）は、各ＵＬサブフレームがカバーする１番目のＤＬサブフレームとすることができる。ここでいう１番目とは、時間方向において最も早いＤＬサブフレーム（Ｓサブフレームを含む）を指す。

図７Ａでは、後半の無線フレームのＵＬサブフレーム２に対応する１番目のＤＬサブフレームは、前半の無線フレームのサブフレーム１（Ｓサブフレーム）となる。また、後半フレームのＵＬサブフレーム３に対応する１番目のＤＬサブフレームは、前半フレームのサブフレーム７（ＤＬサブフレーム）となる。また、後半フレームのＵＬサブフレーム４に対応する１番目のＤＬサブフレームは、前半フレームのサブフレーム９（ＤＬサブフレーム）となる。

各ＵＬサブフレームに対応する１番目のＤＬサブフレームは、ＬＴＥ Ｒｅｌ．１０のＨＡＲＱのタイミングに基づいて決定することができる。例えば、図７Ｂに示すタイミングテーブルを利用して決定することができる。図７Ｂのタイムテーブルは、ＤＬ／ＵＬ構成３のタイムテーブルに相当し、ＵＬサブフレーム２を用いて、当該ＵＬサブフレーム２から７サブフレーム前、６サブフレーム前及び１１サブフレーム前のＤＬサブフレームの送達確認信号をフィードバックすることが規定されている。同様に、ＵＬサブフレーム３を用いて６及び５サブフレーム前のＤＬサブフレームの送達確認信号をフィードバックし、ＵＬサブフレーム４を用いて５及び４サブフレーム前のＤＬサブフレームの送達確認信号をフィードバックすることが規定されている。

また、各フィードバック範囲の終了点（最後のサブフレーム）は、時間方向において次に設定される他のＵＬサブフレームに対応する１番目のＤＬサブフレームより一つ手前のサブフレームとすることができる。そのため、あるＵＬサブフレームに対応するフィードバック範囲は、当該ＵＬサブフレームに対応する１番目のＤＬサブフレームから、他のＵＬサブフレームに対応するフィードバック範囲の開始点となるサブフレームの手前のサブフレームまでの範囲となる。つまり、各ＵＬサブフレームに対応するフィードバック範囲は重複しないように設定される。

図７Ａでは、後半フレームのＵＬサブフレーム２のフィードバック範囲（Feedback window1）は、前半フレームのサブフレーム１から６までとなる。また、後半フレームのＵＬサブフレーム３のフィードバック範囲（Feedback window2）は、前半フレームのサブフレーム７から８までとなる。また、後半フレームのＵＬサブフレーム４のフィードバック範囲（Feedback window3）は、前半フレームのサブフレーム９から後半フレームのサブフレーム０までとなる。また、設定するフィードバック範囲の数は、ＤＬ／ＵＬ構成変更後の無線フレームにおける送達確認信号の送信に利用されるＵＬサブフレーム数となる。

次に、ＤＬ／ＵＬ構成が変更される場合、上述したフィードバック範囲に基づいてＤＬサブフレームの送達確認信号をフィードバックするＵＬサブフレームを再設定する場合について図８〜図１０を参照して説明する。図８〜図１０では、ＤＬ／ＵＬ構成２からＤＬ／ＵＬ構成３に変更される場合（図８〜図１０における実線部分）の一例を示している。なお、図８〜図１０では、説明の便宜上、ＤＬ／ＵＬ構成２、３をそれぞれ２フレーム連続するように示している。

まず、無線基地局（送受信ポイント）は、ＤＬ／ＵＬ構成変更前の無線フレームに対して、各ＤＬサブフレームの送達確認信号がフィードバックされるタイミングに基づいて各ＤＬサブフレームの種別を判断する。具体的には、ＤＬ／ＵＬ構成変更前の各ＤＬサブフレームが上述したＴｙｐｅ１又はＴｙｐｅ２のいずれかに該当するか判断する。そして、各ＤＬサブフレームの種別に基づいて、当該ＤＬサブフレームの送達確認信号をフィードバックするＵＬサブフレームを決定する。

ＤＬ／ＵＬ構成変更前の無線フレームにおけるＤＬサブフレーム０、１、３は、同一の無線フレームにおけるＵＬサブフレーム７を利用してフィードバック可能である。そのため、当該ＤＬサブフレーム０、１、３は、上記図６におけるＴｙｐｅ１（Ｃａｓｅ Ａ）に該当する。したがって、無線基地局は、ＤＬ／ＵＬ構成変更前の無線フレームにおけるＤＬサブフレーム０、１、３が、ＵＬサブフレーム７でフィードバックされるようにユーザ端末を制御する（図８参照）。つまり、当該ＤＬサブフレーム０、１、３の送達確認信号は、ＤＬ／ＵＬ構成２におけるＨＡＲＱのフィードバックタイミングを適用する。

一方で、ＤＬ／ＵＬ構成変更前の無線フレームにおいて、ＤＬサブフレーム０、１、３以外の他のＤＬサブフレーム４、５、６、８、９の送達確認信号は、ＤＬ／ＵＬ構成変更後の無線フレームでフィードバックされる。このため、ＤＬ／ＵＬ構成変更前のＤＬサブフレーム４、５、６、８、９は、Ｔｙｐｅ２に該当する。Ｔｙｐｅ２に該当するＤＬサブフレームの送達確認信号については、上述したフィードバック範囲（フィードバックウィンドウ）に基づいて、フィードバックに利用するＵＬサブフレームを決定する。

なお、Ｔｙｐｅ２のＤＬサブフレームの送達確認信号の中で、フィードバック範囲外に位置するＤＬサブフレームの送達確認信号については、既存（ＬＴＥ Ｒｅｌ．１０）のＨＡＲＱのタイミングを用いることができる。以下に、Ｔｙｐｅ２について、Ｃａｓｅ ＢとＣａｓｅ Ｃの場合について具体的に説明する。

ＤＬ／ＵＬ構成変更前の無線フレームにおけるＤＬサブフレーム４、５、６、８の送達確認信号は、ＤＬ／ＵＬ構成変更後の無線フレームにおけるＵＬサブフレーム２を利用してフィードバック可能である。そのため、ＤＬサブフレーム４、５、６、８は、上記図６におけるＴｙｐｅ２（Ｃａｓｅ Ｂ）に該当する。

無線基地局は、各ＤＬサブフレーム４、５、６、８と、ＤＬ／ＵＬ構成変更後のＵＬサブフレームにより設定されるフィードバック範囲とを比較して、各ＤＬサブフレーム４、５、６、８にそれぞれ対応するフィードバック範囲を決定する。そして、当該フィードバック範囲に対応するＵＬサブフレームを用いて各ＤＬサブフレームの送達確認信号をフィードバックする。図９では、ＤＬ／ＵＬ構成変更前の無線フレームにおけるＤＬサブフレーム４、５、６のフィードバック信号は、フィードバック範囲１に対応するＵＬサブフレーム２でフィードバックされる。また、ＤＬサブフレーム８のフィードバック信号は、フィードバック範囲２に対応するＵＬサブフレーム３でフィードバックされる。

図９に示す場合、既存のＨＡＲＱのタイミングをそのまま適用すると、ＤＬサブフレーム４、５、６、８のフィードバック信号が、ＵＬサブフレーム２でフィードバックされる。しかし、本実施の形態では、ＤＬ／ＵＬ構成の変更により新たに規定されるＵＬサブフレーム３を利用して、ＤＬサブフレーム８のフィードバック信号を送信することができる。これにより、１つのＵＬサブフレームでフィードバックする量を分散することが可能となる。

なお、Ｔｙｐｅ２（Ｃａｓｅ Ｂ）に該当するＤＬサブフレームに対して、対応するフィードバック範囲が設定されない場合には、既存（ＬＴＥ Ｒｅｌ．１０）のＨＡＲＱのタイミングでフィードバックする。

一方で、ＤＬ／ＵＬ構成変更前の無線フレームにおけるＤＬサブフレーム９の送達確認信号は、ＤＬ／ＵＬ構成変更後の無線フレームにおけるサブフレーム７を利用してフィードバックできない。そのため、ＤＬサブフレーム９は、上記図６におけるＴｙｐｅ２（Ｃａｓｅ Ｃ）に該当する。

無線基地局は、ＤＬサブフレーム９と、ＤＬ／ＵＬ構成変更後のＵＬサブフレームにより設定されるフィードバック範囲とを比較して、各ＤＬサブフレーム９に対応するフィードバック範囲を決定する。そして、当該フィードバック範囲に対応するＵＬサブフレームを用いて各ＤＬサブフレームの送達確認信号をフィードバックする。図１０では、ＤＬ／ＵＬ構成変更前の無線フレームにおけるＤＬサブフレーム９のフィードバック信号は、フィードバック範囲３に対応するＵＬサブフレーム４でフィードバックされる。

このように、ＤＬ／ＵＬ構成変更後のＵＬサブフレームがカバーするフィードバックウィンドウに基づいて変更前のＤＬサブフレームの送達確認信号をフィードバックするＵＬサブフレームを決定することにより、フィードバック遅延を抑制することができる。さらに、１つのＵＬサブフレームに割当てる送達確認信号等をＤＬ／ＵＬ構成変更後の複数のＵＬサブフレームに分散して、ＵＬサブフレーム間でフィードバック量のバランスをとることが可能となる。

無線基地局は、上述したようにＤＬ／ＵＬ構成の変更により送達確認信号のフィードバックタイミングが変更される場合、新たなフィードバックタイミング（HARQ timeline）をユーザ端末に通知する。また、ＤＬ／ＵＬ構成の変更に応じて、新たな送達確認信号のフィードバックタイミングが規定されたタイムテーブルを導入することができる。

例えば、図１１に示すようなタイムテーブルを導入することができる。図１１は、ＤＬ／ＵＬ構成２からＤＬ／ＵＬ構成３に変更される場合において、各ＵＬサブフレームが対応するＤＬサブフレームが規定されたタイムテーブルの一例を示している。なお、図１１では、連続する３フレームのタイミングテーブルを示しており、１フレーム目にＤＬ／ＵＬ構成２が設定され、２フレーム目と３フレーム目にＤＬ／ＵＬ構成３が設定される場合を示している。

１フレーム目では、ＵＬサブフレーム２に対して、当該ＵＬサブフレーム２から８、７、４、６サブフレーム前のＤＬサブフレームが対応する。つまり、ＵＬサブフレーム２を用いて、８、７、４、６サブフレーム前のＤＬサブフレームの送達確認信号等がフィードバックされる。同様に、ＵＬサブフレーム７に対して、当該ＵＬサブフレーム７から８、７、４、６サブフレーム前のＤＬサブフレームが対応する。これは、ＬＴＥ Ｒｅｌ．１０のＨＡＲＱのスケジュールと同様となる。

また、３サブフレーム目では、ＵＬサブフレーム２に対して、７、６、１１サブフレーム前のＤＬサブフレームが対応する。つまり、ＵＬサブフレーム２を用いて、７、６、１１サブフレーム前のＤＬサブフレームの送達確認信号等がフィードバックされる。同様に、ＵＬサブフレーム３に対して、当該ＵＬサブフレーム３から６、５サブフレーム前のＤＬサブフレームが対応し、ＵＬサブフレーム４に対して、当該ＵＬサブフレーム４から５、４サブフレーム前のＤＬサブフレームが対応する。これは、ＬＴＥ Ｒｅｌ．１０のＨＡＲＱのスケジュールと同様となる。

一方で、２サブフレーム目は、ＤＬ／ＵＬ構成変更後の無線フレームに該当する。そのため、ＬＴＥ Ｒｅｌ．１０のＨＡＲＱのスケジュールとは異なって規定される。上述したように、ＤＬ／ＵＬ構成変更後のＵＬサブフレームがカバーするフィードバック領域に対応するＤＬサブフレームが設定される。この場合、ＵＬサブフレーム２に対して、８，７、６サブフレーム前のＤＬサブフレームが対応し、ＵＬサブフレーム３に対して、５サブフレーム前のＤＬサブフレームが対応する（上記図９参照）。同様に、ＵＬサブフレーム４に対して、５サブフレーム前のＤＬサブフレームが対応する（上記図１０参照）。

＜ＤＬ／ＵＬ構成変更時の動作＞
次に、図１２に示すシーケンス図を用いて、ＤＬ／ＵＬ構成が変更する場合の動作の一例について説明する。なお、ここでは、ＤＬ／ＵＬ構成２からＤＬ／ＵＬ構成３に変更される場合（上記図８〜図１０参照）を例に挙げて説明する。

まず、無線基地局は、ＤＬ／ＵＬ構成変更前（ＤＬ／ＵＬ構成２）の無線フレームにおける各ＤＬサブフレームの種類を判断する。例えば、各ＤＬサブフレームがＴｙｐｅ１とＴｙｐｅ２（好ましくは、Ｃａｓｅ Ａ〜Ｃａｓｅ Ｃ）のいずれに該当するか判断する（上記図６参照）。そして、ＤＬサブフレームの種別に応じて、各ＤＬサブフレームの送達確認信号をフィードバックするＵＬサブフレームを制御する（ステップ１）。具体的には、上記図８〜図１０で示したように、Ｔｙｐｅに応じて各ＤＬサブフレームの送達確認信号をフィードバックするＵＬサブフレームを再設定する。

次に、無線基地局は、ＤＬ／ＵＬ構成の変更により新たに規定される送達確認信号のフィードバックタイミングに関する情報（redesigned HARQ timeline）をユーザ端末に通知する（ステップ２）。なお、この情報はＤＬ／ＵＬ構成の変更の通知によって暗黙に示されてもよい。続いて、無線基地局は、設定されているＤＬ／ＵＬ構成にしたがって、下りリンク信号（ＰＤＣＣＨ信号、ＰＤＳＣＨ信号等）をユーザ端末に送信する（ステップ３）。

ユーザ端末は、ＤＬサブフレームで受信したＰＤＳＣＨ信号の復調結果に基づいて、送達確認信号（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）を生成し、適切なＵＬサブフレームを用いて無線基地局にフィードバックする（ステップ４）。この際、無線基地局から通知された送達確認信号のフィードバックタイミングに関する情報に基づいて各送達確認信号をフィードバックするＵＬサブフレームを選択する。これにより、ＤＬ／ＵＬ構成が変更する場合であっても、ユーザ端末は送達確認信号を遅延せずにフィードバックすると共に、複数のＵＬサブフレームに送達確認信号等を分散してフィードバックすることができる。

なお、本実施の形態は、ＤＬ／ＵＬ構成変更後の無線フレームにおけるＵＬサブフレーム数が、ＤＬ／ＵＬ構成変更前の無線フレームにおけるＵＬサブフレーム数より大きくなる場合に、送達確認信号を複数のＵＬサブフレームに分散できる点で上記図５Ａと比較して大きな効果を得ることができる。

例えば、ＤＬ／ＵＬ構成５からＤＬ／ＵＬ構成３に変更する場合を想定する（図１３参照）。本実施の形態を適用する場合、ＤＬ／ＵＬ構成変更前のＤＬサブフレーム１、３〜９は、ＤＬ／ＵＬ構成変更後の各ＵＬサブフレーム２、３、４に対応するフィードバック範囲１、２、３に含まれる。そのため、ＤＬ／ＵＬ構成変更前のＤＬサブフレーム１、３〜９は、ＤＬ／ＵＬ構成変更後のＵＬサブフレーム２、３、４に分散して割当てられてフィードバックされる（図１３Ａ）。なお、ＤＬ／ＵＬ構成変更前のＤＬサブフレーム０は、上記Ｔｙｐｅ２（Ｃａｓｅ Ｂ）に該当するが、フィードバック範囲に含まれないためＤＬ／ＵＬ構成変更前のＨＡＲＱのタイミングに基づいてフィードバックされる。

一方で、各ＤＬサブフレームから４サブフレーム以降で最も近いＵＬサブフレームを用いて送達確認信号等をフィードバックする場合を図１３Ｂに示す。この場合、ＤＬ／ＵＬ構成変更前のＤＬサブフレーム０、３〜８が、ＤＬ／ＵＬ構成変更後のＵＬサブフレーム２でフィードバックされ、特定のＵＬサブフレーム２のフィードバック量が大きくなってしまう。

（無線通信システムの構成）
以下、本実施の形態に係る無線通信システムについて、詳細に説明する。

図１４は、本実施の形態に係る無線通信システムの概略構成図である。なお、図１４に示す無線通信システムは、例えば、ＬＴＥシステム或いは、ＳＵＰＥＲ ３Ｇが包含されるシステムである。この無線通信システムでは、ＬＴＥシステムのシステム帯域幅を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）を適用することができる。また、この無線通信システムは、ＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄと呼ばれても良いし、４Ｇ、ＦＲＡ（Future Radio Access）と呼ばれても良い。

図１４に示す無線通信システム１は、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１２ａ及び１２ｂ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（dual connectivity）ができる。この場合、ユーザ端末２０は、異なる周波数を用いるマクロセルＣ１とスモールセルＣ２を、ＣＡ（キャリアアグリゲーション）により同時に使用することが想定される。

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等と呼ばれる）を用いて通信が行なわれる。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等）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。ユーザ端末２０と無線基地局１２間のキャリアタイプとしてニューキャリアタイプ（ＮＣＴ）を利用してもよい。無線基地局１１と無線基地局１２（又は、無線基地局１２間）は、有線接続（Optical fiber、Ｘ２インターフェース等）又は無線接続されている。

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）等が含まれるが、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、ｅＮｏｄｅＢ、マクロ基地局、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、ピコ基地局、フェムト基地局、Ｈｏｍｅ ｅＮｏｄｅＢ、ＲＲＨ（Remote Radio Head）、マイクロ基地局、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よい。

無線通信システムにおいては、無線アクセス方式として、下りリンクについてはＯＦＤＭＡ（直交周波数分割多元接続）が適用され、上りリンクについてはＳＣ−ＦＤＭＡ（シングルキャリア−周波数分割多元接続）が適用される。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。

ここで、図１４に示す無線通信システムで用いられる通信チャネルについて説明する。下りリンクの通信チャネルは、各ユーザ端末２０で共有されるＰＤＳＣＨ（Physical Downlink Shared Channel）と、下りＬ１／Ｌ２制御チャネル（ＰＤＣＣＨ、ＰＣＦＩＣＨ、ＰＨＩＣＨ、拡張ＰＤＣＣＨ）とを有する。ＰＤＳＣＨにより、ユーザデータ及び上位制御情報が伝送される。ＰＤＣＣＨ（Physical Downlink Control Channel）により、ＰＤＳＣＨおよびＰＵＳＣＨのスケジューリング情報等が伝送される。ＰＣＦＩＣＨ（Physical Control Format Indicator Channel）により、ＰＤＣＣＨに用いるＯＦＤＭシンボル数が伝送される。ＰＨＩＣＨ（Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel）により、ＰＵＳＣＨに対するＨＡＲＱのＡＣＫ／ＮＡＣＫが伝送される。また、拡張ＰＤＣＣＨ（ＥＰＤＣＣＨ）により、ＰＤＳＣＨ及びＰＵＳＣＨのスケジューリング情報等が伝送されてもよい。このＥＰＤＣＣＨは、ＰＤＳＣＨ（下り共有データチャネル）と周波数分割多重される。

上りリンクの通信チャネルは、各ユーザ端末２０で共有される上りデータチャネルとしてのＰＵＳＣＨ（Physical Uplink Shared Channel）と、上りリンクの制御チャネルであるＰＵＣＣＨ（Physical Uplink Control Channel）とを有する。このＰＵＳＣＨにより、ユーザデータや上位制御情報が伝送される。また、ＰＵＣＣＨにより、下りリンクの無線品質情報（ＣＱＩ：Channel Quality Indicator）、送達確認信号（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）等が伝送される。なお、以下の説明では、無線基地局１２がＴＤＤを適用する場合について説明する。

図１５は、本実施の形態に係る無線基地局１０（無線基地局１１及び１２を含む）の全体構成図である。無線基地局１０は、ＭＩＭＯ伝送のための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。

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、ＰＤＣＰレイヤの処理、ユーザデータの分割・結合、ＲＬＣ（Radio Link Control）再送制御の送信処理などのＲＬＣレイヤの送信処理、ＭＡＣ（Medium Access Control）再送制御、例えば、ＨＡＲＱの送信処理、スケジューリング、伝送フォーマット選択、チャネル符号化、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ：Inverse Fast Fourier Transform）処理、プリコーディング処理が行われて各送受信部１０３に転送される。また、下りリンクの制御チャネルの信号に関しても、チャネル符号化や逆高速フーリエ変換等の送信処理が行われて、各送受信部１０３に転送される。

また、ベースバンド信号処理部１０４は、報知チャネルにより、ユーザ端末２０に対して、当該セルにおける通信のための制御情報を通知する。当該セルにおける通信のための情報には、例えば、上りリンク又は下りリンクにおけるシステム帯域幅等が含まれる。また、上述したＴＰＣに関する情報を、報知チャネルを用いてユーザ端末に通知してもよい。

各送受信部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する。アンプ部１０２は、周波数変換された無線周波数信号を増幅して送受信アンテナ１０１により送信する。

一方、上りリンクによりユーザ端末２０から無線基地局１０に送信されるデータについては、各送受信アンテナ１０１で受信された無線周波数信号がそれぞれアンプ部１０２で増幅され、各送受信部１０３で周波数変換されてベースバンド信号に変換され、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、入力されたベースバンド信号に含まれるユーザデータに対して、ＦＦＴ処理、ＩＤＦＴ処理、誤り訂正復号、ＭＡＣ再送制御の受信処理、ＲＬＣレイヤ、ＰＤＣＰレイヤの受信処理がなされ、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等の呼処理や、無線基地局１０の状態管理や、無線リソースの管理を行う。

図１６は、本実施の形態に係る無線基地局１０（例えば、スモール基地局）が有するベースバンド信号処理部１０４の主な機能構成図である。なお、図１６においては、下りリンク（送信）用の機能構成を主に示しているが、無線基地局１０は、上りリンク（受信）用の機能構成を備えてもよい。

図１６に示すように、無線基地局１２が有するベースバンド信号処理部１０４は、スケジューラ（制御部）３０１と、ＤＬ／ＵＬ構成判断部３０２と、ＤＬサブフレーム種別判断部３０３と、タイミング情報生成部３０４と、データ信号生成部３０５と、制御信号生成部３０６と、を含んで構成されている。

ＤＬ／ＵＬ構成判断部３０２は、無線基地局１２がＴＤＤで適用するＤＬ／ＵＬ構成を判断する。例えば、ＤＬ／ＵＬ構成が変化する場合には、ＤＬ／ＵＬ構成判断部３０２は、変更後のＤＬ／ＵＬ構成についてスケジューラ３０１、ＤＬサブフレーム種別判断部３０３に通知する。なお、ＤＬ／ＵＬ構成判断部３０２の機能をスケジューラ３０１に設けた構成としてもよい。

ＤＬサブフレーム種別判断部３０３は、ＤＬ／ＵＬ構成が変更される場合に、ＤＬ／ＵＬ構成変更前の無線フレームに対して、各ＤＬサブフレームの種別を判断する。具体的に、ＤＬサブフレーム種別判断部３０３は、各ＤＬサブフレームの送達確認信号がフィードバックされるタイミングに基づいて、各ＤＬサブフレームの種別を判断する。例えば、達確認信号を同一の無線フレームのＵＬサブフレームでフィードバックできるＤＬサブフレームを第１のタイプ（Ｔｙｐｅ１）と判断し、送達確認信号をＤＬ／ＵＬ構成変更後の無線フレームでフィードバックするＤＬサブフレームを第２のタイプ（Ｔｙｐｅ２）と判断する（上記図６参照）。なお、第２のタイプはさらに２つのケースに分類することができる。

スケジューラ（制御部）３０１は、送達確認信号のフィードバックタイミングに基づいて、各ＤＬサブフレームの送達確認信号のフィードバックに用いるＵＬサブフレームを再設定する。具体的に、スケジューラ３０１は、第１のタイプのＤＬサブフレームの送達確認信号については、ＤＬ／ＵＬ構成変更前の各無線フレームで適用されるＨＡＲＱのフィードバックタイミングが設定されるように制御する（上記図８参照）。一方で、第２のタイプのＤＬサブフレームの送達確認信号については、ＤＬ／ＵＬ構成変更後のＵＬサブフレームがカバーするフィードバック範囲（フィードバックウィンドウ）に基づいて、フィードバック用のＵＬサブフレームを再設定する（上記図９、図１０参照）。

また、スケジューラ（制御部）３０１は、送達確認信号をフィードバックするＵＬサブフレームの制御に加えて、ＰＤＳＣＨで伝送される下りユーザデータ、ＰＤＣＣＨ及び／又は拡張ＰＤＣＣＨ（ＥＰＤＣＣＨ）で伝送される下り制御情報、参照信号のスケジューリングを行う。具体的に、スケジューラ３０１は、上位局装置３０からの指示情報や各ユーザ端末２０からのフィードバック情報（例えば、ＣＱＩ、ＲＩなどを含むＣＳＩ）に基づいて、無線リソースの割り当てを行う。

タイミング情報生成部３０４は、ＤＬ／ＵＬ構成の変更により伴ってスケジューラ３０１において再設定される送達確認信号のフィードバックタイミングに関する情報（redesigned HARQ timeline）を生成する。なお、フィードバックタイミングに関する情報を上位レイヤシグナリング（ＲＲＣシグナリング）で通知する場合には、データ信号に含めることができる。また、フィードバックタイミングに関する情報をユーザ端末にダイナミックに通知する場合には、下り制御情報に含めることができる。また、報知信号に含めて送信してもよい。

データ信号生成部３０５は、スケジューラ３０１により無線リソースへの割当てが決定されたデータ信号（ＰＤＳＣＨ信号）を生成する。データ信号生成部３０５により生成されるデータ信号には、各ユーザ端末２０からのＣＳＩ等に基づいて決定された符号化率、変調方式に従って符号化処理、変調処理が行われる。制御信号生成部３０６は、スケジューラ３０１により各サブフレームへの割当てが決定されたユーザ端末２０に対する制御信号（ＰＤＳＣＨ信号及び／又はＥＰＤＣＣＨ信号）を生成する。

このように、ＤＬ／ＵＬ構成変更前のＤＬサブフレームの種別に応じてＨＡＲＱのフィードバックタイミングを制御することにより、ＤＬ／ＵＬ構成変更前後の無線フレームにおいて、既存（ＬＴＥ Ｒｅｌ．１０）のメカニズムを出来るだけ利用することができる。また、ＤＬ／ＵＬ構成変更後のＵＬサブフレームがカバーするフィードバック範囲を考慮してＨＡＲＱのフィードバックタイミングを制御することにより、上記第２のタイプ（Ｔｙｐｅ２）の場合であっても適切にＨＡＲＱのフィードバックを行うことができる。その結果、送達確認信号等のフィードバック遅延を抑制すると共に、送達確認信号等のフィードバック量をＤＬ／ＵＬ構成変更後のＵＬサブフレームに分散して割当てることが可能となる。

図１７は、本実施の形態に係るユーザ端末２０の全体構成図である。ユーザ端末２０は、ＭＩＭＯ伝送のための複数の送受信アンテナ２０１と、アンプ部２０２と、送受信部（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。

下りリンクのデータについては、複数の送受信アンテナ２０１で受信された無線周波数信号がそれぞれアンプ部２０２で増幅され、送受信部２０３で周波数変換されてベースバンド信号に変換される。このベースバンド信号は、ベースバンド信号処理部２０４でＦＦＴ処理や、誤り訂正復号、再送制御の受信処理等がなされる。この下りリンクのデータの内、下りリンクのユーザデータは、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等を行う。また、下りリンクのデータの内、報知情報もアプリケーション部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（ＨＡＲＱ−ＡＣＫ）の送信処理や、チャネル符号化、プリコーディング、ＤＦＴ処理、ＩＦＦＴ処理等が行われて各送受信部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する。その後、アンプ部２０２は、周波数変換された無線周波数信号を増幅して送受信アンテナ２０１により送信する。送受信部２０３は、無線基地局から通知されるサブフレーム種別に関する情報等を受信する受信部として機能する。

図１８は、ユーザ端末２０が有するベースバンド信号処理部２０４の主な機能構成図である。図１８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、再送制御部４０１、フィードバック制御部４０２を少なくとも有している。なお、上述したように、ベースバンド信号処理部２０４は、チャネル符号化、プリコーディング、ＤＦＴ処理、ＩＦＦＴ処理等を行う機能部も有している。

再送制御部４０１は、ＤＬサブフレームを介して受信したデータ信号（ＰＤＳＣＨ信号）が正しく受信できたか否か判断し、受信結果に基づいて送達確認信号（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）を生成する。フィードバック制御部４０２は、再送制御部４０１で生成された送達確認信号のフィードバック（例えば、フィードバックタイミング等）を制御する。具体的には、フィードバック制御部４０２は、無線基地局から通知されるフィードバックタイミングに関する情報（redesigned HARQ timeline）に基づいて、各ＤＬサブフレームに対する送達確認信号を適切なＵＬサブフレームに割当てる。

そのため、ＤＬ／ＵＬ構成が変更する場合には、フィードバック制御部４０２は、ＤＬ／ＵＬ構成変更前のＤＬサブフレームの種別に応じてＨＡＲＱのフィードバックタイミングを制御する。具体的には、上述した第１のタイプのＤＬサブフレームの送達確認信号については、ＤＬ／ＵＬ構成変更前の各無線フレームで適用されるＨＡＲＱのフィードバックタイミングに基づいて、フィードバック用のＵＬサブフレームを選択する（上記図８参照）。一方で、上述した第２のタイプのＤＬサブフレームの送達確認信号については、ＤＬ／ＵＬ構成変更後のＵＬサブフレームがカバーするフィードバック範囲（フィードバックウィンドウ）に基づいて、フィードバック用のＵＬサブフレームを選択する（上記図９、１０参照）。

以上、上述の実施形態を用いて本発明について詳細に説明したが、当業者にとっては、本発明が本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではないということは明らかである。本発明は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。従って、本明細書の記載は、例示説明を目的とするものであり、本発明に対して何ら制限的な意味を有するものではない。

１…無線通信システム
１０…無線基地局
１１…無線基地局（マクロ基地局）
１２、１２ａ、１２ｂ…無線基地局（スモール基地局）
２０…ユーザ端末
３０…上位局装置
４０…コアネットワーク
１０１…送受信アンテナ
１０２…アンプ部
１０３…送受信部
１０４…ベースバンド信号処理部
１０５…呼処理部
１０６…伝送路インターフェース
２０１…送受信アンテナ
２０２…アンプ部
２０３…送受信部
２０４…ベースバンド信号処理部
２０５…アプリケーション部
３０１…スケジューラ（制御部）
３０２…ＤＬ／ＵＬ構成判断部
３０３…ＤＬサブフレーム種別判断部
３０４…タイミング情報生成部
３０５…データ信号生成部
３０６…制御信号生成部
４０１…再送制御部
４０２…フィードバック制御部

Claims (10)

1. ユーザ端末と時間分割複信で通信すると共にＤＬ／ＵＬ構成を変更して制御可能な無線基地局であって、
   ＤＬ／ＵＬ構成変更前の無線フレームに対して、各ＤＬサブフレームの送達確認信号がフィードバックされるタイミングを判断する判断部と、
   前記フィードバックされるタイミングに基づいて各ＤＬサブフレームの送達確認信号をフィードバックするＵＬサブフレームを制御する制御部と、を有し、
   前記制御部は、ＤＬ／ＵＬ構成変更後の無線フレームでフィードバックされる送達確認信号に対して、ＤＬ／ＵＬ構成変更後のＵＬサブフレームがカバーするフィードバック範囲に基づいて、フィードバックに利用するＵＬサブフレームを再設定することを特徴とする無線基地局。
2. 前記制御部は、送達確認信号がＤＬ／ＵＬ構成変更前の無線フレームでフィードバックされる送達確認信号に対して、ＤＬ／ＵＬ構成変更前の無線フレームで利用するフィードバックタイミングを保持することを特徴とする請求項１に記載の無線基地局。
3. 前記フィードバック範囲は、ＤＬ／ＵＬ構成変更後のＤＬ／ＵＬ構成の無線フレームで利用するフィードバックタイミングに基づいて決定されることを特徴とする請求項１に記載の無線基地局。
4. 前記フィードバック範囲は、ＤＬ／ＵＬ構成変更後の無線フレームにおける各ＵＬサブフレームに対応してそれぞれ重複しないで設定されることを特徴とする請求項１に記載の無線基地局。
5. 前記フィードバック範囲の開始点は、ＤＬ／ＵＬ構成変更後の無線フレームにおけるＵＬサブフレームに対応するＤＬサブフレームのうち時間方向において最も早いＤＬサブフレームとすることを特徴とする請求項４に記載の無線基地局。
6. あるＵＬサブフレームに対応するフィードバック範囲は、前記開始点から、当該ＵＬサブフレームより時間方向において遅いＵＬサブフレームに対応するフィードバック範囲の開始点となるＤＬサブフレームの手前のサブフレームまでの領域に設定されることを特徴とする請求項５に記載の無線基地局。
7. 前記判断部は、送達確認信号がＤＬ／ＵＬ構成変更後の無線フレームでフィードバックされるＤＬサブフレームについて、当該送達確認信号に対応するサブフレームの伝送方向をさらに判断することを特徴とする請求項１に記載の無線基地局。
8. 前記制御部は、送達確認信号がＤＬ／ＵＬ構成変更後の無線フレームでフィードバックされるＤＬサブフレームの中で、送達確認信号に対応するサブフレームの伝送方向がＵＬサブフレームであって、且つフィードバック範囲の領域外に位置するＤＬサブフレームに対して、ＤＬ／ＵＬ構成変更前の無線フレームで利用するフィードバックタイミングを適用することを特徴とする請求項７に記載の無線基地局。
9. ＤＬ／ＵＬ構成を変更して制御可能な無線基地局と時間分割複信で通信するユーザ端末であって、
   前記無線基地局から送信される下りリンク信号に対して送達確認信号を生成する生成部と、
   ＤＬ／ＵＬ構成の変更に伴い前記無線基地局から通知されるフィードバックタイミング情報を受信する受信部と、
   前記フィードバックタイミング情報に基づいて、送達確認信号をフィードバックするＵＬサブフレームを制御するフィードバック制御部と、を有し、
   前記フィードバック制御部は、ＤＬ／ＵＬ構成変更前の無線フレームにおけるＤＬサブフレームの送達確認信号の中で、ＤＬ／ＵＬ構成変更後の無線フレームでフィードバックされる送達確認信号に対して、ＤＬ／ＵＬ構成変更後のＵＬサブフレームがカバーするフィードバック範囲に基づいて決定されるＵＬサブフレームを割当てることを特徴とするユーザ端末。
10. ＤＬ／ＵＬ構成を変更して制御可能な無線基地局と、前記無線基地局と時間分割複信で通信するユーザ端末との無線通信方法であって、
    前記無線基地局は、ＤＬ／ＵＬ構成変更前の無線フレームに対して、各ＤＬサブフレームの送達確認信号がフィードバックされるタイミングを判断する工程と、前記フィードバックされるタイミングに基づいて各ＤＬサブフレームの送達確認信号をフィードバックするＵＬサブフレームを制御する工程と、を有し、ＤＬ／ＵＬ構成変更後の無線フレームでフィードバックされる送達確認信号に対して、ＤＬ／ＵＬ構成変更後のＵＬサブフレームがカバーするフィードバック範囲に基づいて、フィードバックに利用するＵＬサブフレームを再設定することを特徴とする無線通信方法。
    

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