JP5496061B2 - 通信システムおよび通信装置 - Google Patents

Description

本発明は、データ送信に用いる周波数帯をデータの受信側で測定され、フィードバックされた通信品質に基づいて送信側で割り当てる通信システムおよび通信装置に関する。

少なくとも１個対１個の通信装置（仮に通信装置Ａ，通信装置Ｂとする）がデータを送受信する通信ケースにおいて、効率的な伝送のために、通信装置Ａ（データ送信側）から通信装置Ｂ（データ受信側）への通信における通信品質状態を通信装置Ｂから通信装置Ａに通知し、通知された通信品質状態に基づいて通信装置Ａがデータ伝送で使用する帯域（周波数帯）を決定する通信システムが知られている。

また、上記のような通信システムにおいて、通信装置Ａが、通信品質状態を知るために、通信装置Ｂへ通信品質状態を送信するよう指示する制御信号を送信し、この制御信号を受信した通信装置Ｂが、受信信号の内容を解析することにより、通信品質情報を通知するよう通信装置Ａから要求されたことを理解し、対応する通信品質情報を通信装置Ａに送信する技術が知られている。例えば、３ＧＰＰ標準化で規格化されたRel.8/9(LTE)においても、端末から基地局へ通信品質情報を通知する技術が導入されている（非特許文献１参照）。非特許文献１の記載によれば、基地局から端末への下りリンクにおける効率的かつ精度の高い伝送を目的として、非周期型の通信品質情報のやり取りが基地局と端末との間で行われている。また、対象端末用の制御信号フォーマットに通信品質情報通知要求のための信号（１ビット）が用意されている。すなわち、この信号を使用して、基地局は端末に対して、通信品質情報の通知を指示するように規定されている。通信品質情報の通知指示を受けた端末は、予め決められた通信品質情報に関する送信モードに従って通信品質情報を基地局に通知する。

３ＧＰＰ ＴＳ３６．２１３ Ｖ９．２．０，３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ；Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｇｒｏｕｐ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ；Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ（Ｅ−ＵＴＲＡ）；Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｌａｙｅｒ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ（Ｒｅｌｅａｓｅ９），２０１０−０６

非特許文献１に記載の技術では、通信品質情報のやり取りの際、データ及び制御信号を送受信する通信装置間のチャネルが単一であるため，通信品質情報（ＣＳＩ：Channel State Information）の通知要求と通知すべきＣＳＩが１対１に対応付けがなされている。しかし、データ及び制御信号を送受信する通信装置間のチャネルが複数存在する場合やデータ受信側の通信装置が複数存在する場合、複数の帯域幅を使用している場合で、なおかつ、複数リソースが存在し、通知する必要があるＣＳＩが複数存在するケースでは、複数のリソースを通知するための通知要求（トリガー）方法が課題であり、制御信号及びＣＳＩの情報量や、ＣＳＩの通知が完了するまでの所要時間が非効率である。

例えば、３ＧＰＰにて規格化が行われているＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄセルラーシステムでは、上り／下り最大２０ＭＨｚの帯域幅のキャリアを最大５つ使用し、最大合計１００ＭＨｚの帯域幅を実現するキャリアアグリゲーションの採用が合意されている。一方、ＬＴＥを適用したシステム（従来のセルラーシステム）では、図１４に示したように、基地局１０１が端末１０２に対し、下りキャリア１０３における制御チャネルにて、ＣＳＩの通知を要求する上りリンク用制御信号（ＣＳＩ通知の要求信号）を送信する。端末１０２では、ＣＳＩ通知の要求信号を受けて、上りキャリア１０４にて基地局１０１に対して下りリンクの通信品質に関連したＣＳＩを通知する。このように、図１４に示した従来のセルラーシステム（ＬＴＥ）では、上り／下りリンクのキャリアが各々１つであるので、ＣＳＩ通知要求フラグのみで通知すべきキャリアが基地局１０１と端末１０２との間で必然的に分かる。これに対して、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄセルラーシステムでは、上り／下り共に複数のキャリアで構成されるため、ＬＴＥの方法をそのまま活用できない構成が存在する。図１５は、上りのキャリアが１つ、下りのキャリアが２つで構成された例を示している。ここで、基地局１１１からＣＳＩ通知要求フラグを立てた制御信号（ＣＳＩ通知の要求信号）を送信し、端末１１２がそれを受信したとすると、ＬＴＥのＣＳＩ通知方法に従えば、ＣＳＩ通知を行うにあたってどの下りキャリアのＣＳＩを通知すべきか不明である。

一般的な解として、ＣＳＩ通知要求信号が各々の下りキャリアから（すなわち、下りキャリア＃０あるいは下りキャリア＃１から）送信された場合、送信されたキャリアのＣＳＩ通知を行うことが可能である。しかし、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄのクロスキャリアスケジューリング形態の場合（例えば下りキャリア＃１を制御するための制御信号が下りキャリア＃０へ送信されるような場合）、ＬＴＥの様に、ＣＳＩ通知要求信号だけ送られてきても、端末１１２はどの下りキャリアのＣＳＩを通知してよいか分からない。ＣＳＩ通知要求信号が来た時点で、下りキャリア＃０及び＃１のＣＳＩを同時に通知するように（ＣＳＩ通知要求信号を受信するごとに、全下りキャリアのＣＳＩを通知するように）構成することも可能であるが、このようにした場合、不要な情報のフードバックが生じる恐れがある。また、例えば下りキャリア＃０の次に＃１のＣＳＩを通知するよう基地局１１１と端末１１２で取り決めて時分割でＣＳＩ通知しても不要な遅延時間が生じる可能性がある。上り／下り最大５キャリアによる構成を考慮すると、上り／下り共に複数キャリアによる組合せ数が増加し複雑になり、新しいトリガー方法（特定の下りキャリアを指定してＣＳＩの通知を要求する方法）と効率的なＣＳＩ通知方法が課題である。これらの例を踏まえた上で、複数キャリアで上り／下りリンクを構成した場合のＣＳＩ通知の課題を以下に示す。

（課題１）複数下りキャリアのＣＳＩを１つの上りキャリアでまとめて（一度に）通知する場合、遅延が少ない利点はあるものの大きなペイロードサイズが必要となってしまう。また、ＣＳＩ通知の通信品質が劣化する可能性がある。さらに、不要な情報のフィードバックが発生する可能性がある。
（課題２）全ての下りキャリアのＣＳＩを１つずつ通知する場合、全下りキャリアのＣＳＩ通知を完了するまでに大きな遅延が発生してしまう可能性がある。
（課題３）複数下りキャリアのＣＳＩを複数の上りキャリアで通知する場合、大きなＰＡＰＲ（Peak to Average Power Ratio）が生じる可能性があり、端末の消費電力が増大してしまうおそれがある。
（課題４）キャリアアグリゲーションのケースによってはＣＳＩを通知できない下りのキャリアが存在する。図１６は、上りキャリア（ＵＬキャリア）とリンケージの無い（いずれの上りキャリアにも対応付けられていない）下りキャリア（ＤＬキャリア）の一例を示している。図中の矢印は上りキャリアと下りキャリアがリンクしている（対応付けられている）状態を表しており、基地局と端末は事前に上記リンク状態を把握している。図１６に示した例では、ＤＬキャリア＃０がＵＬキャリア＃０およびＵＬキャリア＃１とリンクしており、ＤＬキャリア＃１がＵＬキャリア＃２とリンクしている。しかし、ＤＬキャリア＃２はどのＵＬキャリアともリンクしていない。すなわち、ＤＬキャリア＃２のＣＳＩを通知するための上りキャリアが対応付けられていないので、ＤＬキャリア＃２のＣＳＩを通知することができない。
（課題５）端末自身が通知したい帯域を選択してＣＳＩを通知する場合（ＵＥ−ｓｅｌｅｃｔｅｄのＣＳＩ通知の場合）、従来の方法をそのまま使用することができない。すなわち、複数上り／下りキャリアを構成するＬＴＥ−ＡｄｖａｎｃｅｄシステムではＬＴＥにおけるＵＥ−ｓｅｌｅｃｔｅｄのＣＳＩ通知をそのまま利用できないケースが存在する。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、上りリンクおよび下りリンクが複数キャリアを含んで構成されている通信形態において、データ送信側の通信装置が所望の下りキャリアを指定して通信品質の通知を要求できるようにするとともに、要求された通信品質を正確かつ効率的にフィードバックする通信システムおよび通信装置を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、データ送信側が、データ受信側での通信品質情報に応じた送信処理を実行してデータを送信する通信システムであって、データ送信側の通信装置が、予め規定しておいた一定時間以内に１回以上の通信品質通知要求を行うことにより、データ送信で使用可能な帯域またはセルの一部を指定して当該帯域の通信品質通知を受信側の通信装置に対して要求し、データ受信側の通信装置が、前記一定時間以内に受けた前記通信品質通知要求の回数に基づいて、前記データ送信側の通信装置が通信品質の通知を要求している帯域またはセルを特定し、当該特定した帯域またはセルにおける通信品質測定情報を返送することを特徴とする。

本発明によれば、従来のシステムで使用されていたＣＳＩ通知要求信号（下りキャリアの識別情報が含まれない信号）を利用してＣＳＩを要求する下りキャリアを指定できる、という効果を奏する。また、ＣＳＩ通知要求信号の情報量を低く抑えることができるという効果を奏する。さらに、上りと下りのキャリア間のリンケージに制約を受けることなく、全ての下りキャリアについて、ＣＳＩの通知を要求できる、という効果を奏する。

図１は、本発明にかかる通信システムの構成例を示す図である。 図２は、実施の形態１の通信システムにおけるＣＳＩ通知動作の一例を示す図である。 図３は、ＣＳＩ要求回数と下りキャリアの対応表の一例を示す図である。 図４は、クロスキャリアスケジューリング形態の一例を示す図である。 図５は、ＣＳＩを通知する下りキャリアの順番を、送信モードを考慮して変更する動作の概念図である。 図６は、実施の形態２の通信システムにおけるＣＳＩの通知動作の一例を示す図である。 図７は、実施の形態３の通信システムにおけるＣＳＩの通知動作の一例を示す図である。 図８は、実施の形態５の通信システムにおけるＣＳＩの通知動作の概要を示す図である。 図９は、実施の形態７の通信システムにおけるＣＳＩの通知動作の一例を示す図である。 図１０は、ＣＩＦとＣＳＩ通知の対象とするＤＬキャリアの対応付けの一例を示す図である。 図１１は、実施の形態７の通信システムにおけるＣＳＩの通知動作の一例を示す図である。 図１２は、ＣＩＦとＣＳＩ通知の対象とするＤＬキャリアの対応付けの一例を示す図である。 図１３は、実施の形態８の通信システムの動作例を示す図である。 図１４は、課題を説明するための図である。 図１５は、課題を説明するための図である。 図１６は、課題を説明するための図である。

以下に、本発明にかかる通信システムおよび通信装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本発明にかかる通信システムの実施の形態１の構成例を示す図である。本実施の形態の通信システムは、基地局１および１つ以上の端末２を含んで構成されている。図１では、端末２が２台の場合の例を示しているが、端末２は１台でもよい。また３台以上であってもよい。本実施の形態および後述する各実施の形態では、基地局１がデータ送信側の通信装置、端末２がデータ受信側の通信装置として動作する場合の例について説明する。

ここで、本発明にかかる通信システムの基本動作を簡単に説明する。基地局１は、端末２へデータを送信する場合、データ送信で使用するキャリア（周波数帯）における通信品質の測定結果（通信品質情報：ＣＳＩ）を端末２から取得し、取得したＣＳＩに応じた方法でデータ送信を行う。たとえば、ＣＳＩに応じた変調方法や符号化率、指定されたプリコーディング情報などを使用してデータを効率的に送信する。また、下りリンクおよび上りリンクは複数のキャリアにより構成されており、データ送信側の通信装置（基地局）は、複数のキャリアの中の１つ以上を使用してデータ送信を行う。なお、これ以降の説明においては、下りリンクをＤＬと記載し、上りリンクをＵＬと記載する場合がある。

以下、本実施の形態にかかる無線通信システムの特徴について説明する。本実施の形態にかかる無線通信システムでは、ある１つの下りキャリアのＣＳＩ通知を指示可能なＣＳＩ通知要求を時間と対応付けて使用することにより、複数の異なる下りキャリアに対するＣＳＩ通知要求のトリガーとすることを特徴とする。

図２は、実施の形態１の通信システムにおけるＣＳＩ通知動作の一例を示す図であり、基地局１から端末２へ送信されたＣＳＩ要求（ＣＳＩ通知要求）と下りキャリア（ＤＬキャリア）との対応関係を併せて示している。また、この動作で前提としているキャリア構成についても示している。詳細については後述するが、図示したように、本実施の形態の通信システムにおいては、端末が、ＣＳＩ要求回数を所定時間内においてカウントし、カウント値に応じた下りキャリアのＣＳＩを基地局へ通知する。基地局においてもＣＳＩ要求を行った回数を所定時間内においてカウントし、カウント値に基づいて、通知されてきたＣＳＩがどの下りキャリアのＣＳＩに該当するのかを判別する。なお、図示した例では、ＤＬキャリア＃０でＣＳＩ要求を行うようにしている（ＣＳＩ要求は必ずＤＬキャリア＃０で送信する）。

図２に示した動作では、まず基地局が１回目のＣＳＩ要求を送信する（ステップＳ２１）。このＣＳＩ要求を受信した端末は、１回目のＣＳＩ要求に対応するＤＬキャリア（図２の例ではＤＬキャリア＃０としている）のＣＳＩを基地局へ通知する（ステップＳ２２）。ＣＳＩの通知はＵＬキャリア＃０を使用して行う。このとき、端末は、ＣＳＩ要求の受信回数のカウンタもスタートさせる（カウント値を１とする）。端末は、所定の時刻となるまで（１回目のＣＳＩ要求を受信してから所定時間が経過するまで）の間、ＣＳＩ要求を受信するごとに上記カウンタ（以下、ＣＳＩ要求受信回数カウンタと呼ぶ）をカウントアップする。端末は、１回目のＣＳＩ要求を受信後、所定時間内に再び基地局からＣＳＩ要求（２回目）を受信すると（ステップＳ２３）、ＣＳＩ要求受信回数カウンタをインクリメントするとともに、ＤＬキャリア＃１のＣＳＩを基地局へ通知する（ステップＳ２４）。ＣＳＩの通知は、上記のステップＳ２２と同様に、ＵＬキャリア＃０を使用して行う。

このように、端末は、ＣＳＩの通知要求を受信するごとに、所定時間内における累積ＣＳＩ要求回数（ＣＳＩ要求受信回数カウンタの値）に対応するＤＬキャリアのＣＳＩ通知を行う。端末は、上記カウンタによるカウントをスタート後、所定時間が経過した場合、ＣＳＩ要求受信回数カウンタのカウント値をリセットする。その後、基地局からＣＳＩ要求を再び受信すると、ＣＳＩ要求受信回数カウンタを再スタートさせ、上述した動作を繰り返す。所定時間（ＣＳＩ要求受信回数カウンタをスタートさせてから当該カウンタをリセットするまでの時間）は、予め規定されており、この長さを示すパラメータを基地局と各端末の双方が記憶している。

このような手法によれば、基地局と端末の間でＣＳＩ要求回数と対応するキャリアとの関連情報（図３参照）を共有することが可能となる。その結果、上りキャリアと下りキャリアの間のリンケージに制約を受けることなく、ＤＬの全ての下りキャリアに対するＣＳＩ通知を簡易に、ＬＴＥとの互換性を維持したまま、通知することができる。すなわち、基地局は、ＬＴＥで使用されている従来のＣＳＩ通知要求信号（ＣＳＩを要求する下りキャリアを複数の下りキャリアの中から指定できるように構成されていないＣＳＩ通知要求信号）を利用し、複数の下りキャリアの中の１つを指定してＣＳＩの通知を要求することができる。

なお、上記の所定時間の長さを示すパラメータは、時間を直接示すものでもよいし、サブフレーム数や、ＯＦＤＭシンボル数を用いて長さを示すようにしてもよい。これら以外であってもよくパラメータに制約はない。例えば、サブフレーム数をカウントし、所定の最大サブフレーム数（最大カウント値）以下の状態でＣＳＩ要求を受信すると、所定時間内にＣＳＩ要求が再送された（２回目以降のＣＳＩ要求を受信した）と判断し、累積ＣＳＩ要求回数（ＣＳＩ要求受信回数カウンタの値）に対応した下りキャリアのＣＳＩを通知するようにしてもよい。また、カウンタに限らず、定期的に発生する動作の最大カウント値や時刻を判定するものであれば制約は無くタイマでもよい。

ここまでは、同一ＣＳＩ要求の送信回数によりＣＳＩ要求の対象とする下りキャリアを指定する方法の最も簡単な例について示したが、以下に、ＣＳＩ要求の送信回数と下りキャリアの対応付け方法に関するバリエーションについて説明する。

（１）リンケージ形態に基づいた下りキャリア選択
この対応付け方法では、基地局はメインとなる下りキャリアにＣＳＩ要求を送信し、端末はＣＳＩ要求の受信回数をカウントし、このメインの下りキャリアに関連する他の下りキャリアを含めて、ＣＳＩ要求回数と対応付ける。具体例を図４に示す。図４は、メインの下り（ＤＬ）キャリア＃０と複数の下りキャリア＃１及び＃２がリンケージしているクロスキャリアスケジューリング形態を示している。図４に例示した形態の場合、メインの下りキャリア＃０で送信されるＣＳＩ要求の数をカウントする機能を端末に持たせ、カウンタの値と各下りキャリアを対応付ける。例えば、１回目のＣＳＩ要求は下りキャリア＃０に対応付け、２回目のＣＳＩ要求は下りキャリア＃１に対応付け、そして３回目のＣＳＩ要求は下りキャリア＃２と対応付ける。この対応付けによれば、一度に通知するＣＳＩのサイズの増大は無く、１回のＣＳＩ要求に対する応答として３つの下りキャリアすべてのＣＳＩが基地局へ通知されることも回避できる（不要な下りキャリアのＣＳＩまでもフィードバックしてしまい、フィードバックされる情報量が不必要に増大するのを回避できる）ので、効率的なＣＳＩ通知が実現できる。

（２）下りキャリアの周波数に基づいた下りキャリア選択
この対応付け方法では、例えば、端末は、１回目のＣＳＩ要求を受信した場合、最も周波数の低い下りキャリアのＣＳＩを通知する。その後、所定時間内に２回目のＣＳＩ要求を受信すると、２番目に周波数の低い下りキャリアのＣＳＩを通知する。以下、同様に、所定時間内に３回目のＣＳＩ要求を受信すると３番目に周波数の低い下りキャリアの周波数を、さらに、４回目のＣＳＩ要求を受信すると４番目に周波数が低い下りキャリアのＣＳＩを通知する、というような動作を行う。また、所定時間内にＣＳＩ要求を受信するごとに、高い周波数に位置するキャリアから順番にＣＳＩ通知するようにしてもよい。このように、予め基地局と端末の間でＣＳＩ要求の回数と下りキャリアの周波数を対応付けておくことにより、簡易かつ効率的にＣＳＩ通知を行うことができる。

（３）ＣＳＩ通知頻度に基づいた下りキャリア選択
この対応付け方法では、例えば、１回目のＣＳＩ要求を受信した場合、端末は、複数の下りキャリア中でＣＳＩの通知頻度が最も低い下りキャリアのＣＳＩ通知を行い、２回目のＣＳＩ要求を所定時間内に受信した場合、次にＣＳＩ通知頻度の低い下りキャリアのＣＳＩ通知を行う、というような動作を行うことで、効率的なＣＳＩ通知を実現する。ＣＳＩの通知頻度は、ＣＳＩ要求／通知のやり取りにより基地局／端末間で共有できるため、ＣＳＩ通知頻度情報を所定のルールに基づいて更新すれば、ＣＳＩ要求回数とＣＳＩを通知する下りキャリアを動的に対応付けることができ、より効率的なＣＳＩ通知が可能となる。例えば、予め決定しておいた一定周期毎に、ＣＳＩの通知頻度の情報に基づいて、ＣＳＩ要求回数と下りキャリアの対応付けを更新することで、動的なＣＳＩ通知が可能となる。

更に、ＣＳＩ通知頻度と併せてリンケージも考慮した対応付けを行うことも可能である。例えば、１回目のＣＳＩ要求ではメインの下りキャリアのＣＳＩ通知を行い、２回目以降のＣＳＩ要求では、メインの下りキャリアにリンケージする複数のサブの下りキャリア（メインの下りキャリア以外の下りキャリア）のＣＳＩ通知をＣＳＩ通知頻度に基づいて（ＣＳＩ通知頻度が低い下りキャリアから順番に）行っても良い。

（４）送信モードに基づいた下りキャリア選択
基地局から端末へのデータ送信モードが、送受協調によるデータ送受信方式のＣｌｏｓｅｄ Ｌｏｏｐ ＭＩＭＯやＭＵ−ＭＩＭＯの場合、ＣＳＩに高い精度が要求され、ＣＳＩ通知が行われてから下りデータ伝送が行われるまでのタイムラグができるだけ小さい方が望ましい。そのため、以下のように、高精度のＣＳＩが望まれる送信モードの下りキャリアについてのＣＳＩ通知の優先順位を上げることで、効率的なＣＳＩ通知を実現する。図５は、ＣＳＩを通知する下りキャリアの順番を、送信モードを考慮して変更する動作の概念図である。例えば、図５の上段に記載している対応表５０（ＣＳＩ要求回数と下りキャリアの対応表）に基づけば、Ｃｌｏｓｅｄ ｌｏｏｐ ＭＩＭＯモードを行っている下りキャリア５１（ＤＬ＃１、図５の中段参照）のＣＳＩを通知させるために２回のＣＳＩ要求を基地局が送信しなければならない。これに対して、下りキャリア５１のＣＳＩ通知のタイムラグをより小さくするために、送信モードを考慮した関連付けを行ったものが、下段に示した対応表５２及び対応表５３である。対応表５２によれば、下りキャリア５１のＣＳＩは１回のＣＳＩ要求で通知される。また、対応表５３は、カウントするＣＳＩ要求の最大要求回数を増やし、下りキャリア５１（ＤＬ＃１）に対応付けたカウント値（ＣＳＩ要求回数）の数を他の下りキャリア（ＤＬ＃０，ＤＬ＃２）よりも多くしているので、下りキャリア５１のＣＳＩを通知させる頻度を他の下りキャリアのＣＳＩを通知させる頻度よりも高くできる。

ところで、送信モードの優先順位は基地局／端末の要求条件によって異なる。高いスループットが要求される場合、Ｃｌｏｓｅｄ Ｌｏｏｐ ＭＩＭＯモードを構成するキャリアを重視するが、高い受信感度が要求される場合には、送信ダイバーシチモードのキャリアを重視することになるからである。そのため、送信モードの重要度は基地局／端末間で一定のルールに基づいて決められた上で、ＣＳＩを通知する順番を確定するのが望ましい。送信モードが同一の下りキャリアが複数ある場合は、上述した対応付け方法（１）〜（３）を利用して下りキャリア間の優先順位を決定すればよい。なお、ここで示した例は、送信モードを考慮した優先順位に対し制約を与えるものではない。

（５）キャリアのコンフィグレーション（Ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ／Ｄｅ−ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ）状態に基づいた下りキャリア選択
この方法では、下りキャリアの通信状態（Ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ／Ｄｅ−ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ）の切替時に下りキャリア選択の優先順位を変化させる。これにより、動的かつ小さいタイムラグにて効率的にＣＳＩを通知することが可能となる。例えば、メインの下りキャリアと複数のサブの下りキャリアで構成され、Ｄｅ−ａｃｔｉｖａｔｉｏｎとなっているサブのキャリアの内、１つのサブの下りキャリアがＡｃｔｉｖａｔｉｏｎに状態変化した場合、下りキャリア選択の優先順位（ＣＳＩの通知順番）をＡｃｔｉｖａｔｉｏｎされたサブの下りキャリア→メインの下りキャリア→元々Ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ状態であったサブの下りキャリアとし、一方、Ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ状態からＤｅ−ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ状態に変化した下りキャリアについては下りキャリアの選択候補から除外し、この下りキャリアのＣＳＩ通知は、再度Ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ状態に変化するまで行わない。

上記の優先順位は、ＣＳＩ通知毎に更新するようにしてもよい。つまり、ある下りキャリアがＡｃｔｉｖａｔｉｏｎに状態変化した後の最初のＣＳＩ通知はこの下りキャリアのＣＳＩ通知を最優先で行い、この下りキャリアの２回目以降のＣＳＩ通知では、メインの下りキャリアのＣＳＩ通知よりも後にＣＳＩ通知を行う。これによって、Ａｃｔｉｖａｔｅされた下りキャリアが存在する場合、この下りキャリアのＣＳＩ通知を一度行った後、しばらくすると優先順位が更新され、以降は、メインの下りキャリアのＣＳＩ通知を最優先で行うようになる。なお、下りキャリア選択の優先順位更新時間（Ａｃｔｉｖａｔｉｏｎに状態変化した下りキャリアのＣＳＩ通知を最優先で行うようにした後、メインの下りキャリアのＣＳＩ通知を最優先で行うように変更するタイミング）に特別な制約はない。下りキャリア選択の優先順位更新時間を、ＣＳＩ要求の受信回数カウンタを起動（カウント開始）させてからリセットするまでの時間よりも長く設定してもよい。

なお、上記のＣＳＩ要求受信回数カウンタに関しては、その個数やリセットするまでの時間、カウントの設定に制約は無い。たとえば、下りキャリアが下りキャリア＃０〜＃３で、かつ下りキャリア＃０と＃２でＰＤＣＣＨ（Physical Downlink Control CHannel）を送信する構成について考える。この場合、下りキャリアを指定したＣＳＩの通知要求は、以下の２つの方法などにより可能である。

（方法１：複数の下りキャリアでＣＳＩの通知を要求する場合）
下りキャリア＃０でのＣＳＩ要求受信回数をカウントするカウンタと下りキャリア＃２でのＣＳＩ要求受信回数をカウントするカウンタとを使用し、基地局は、下りキャリア＃０でのＣＳＩ要求を所定時間内に複数回送信することにより、下りキャリア＃０または下りキャリア＃１を指定してＣＳＩの通知を要求するとともに、下りキャリア＃２でのＣＳＩ要求を所定時間内に複数回送信することにより、下りキャリア＃２または下りキャリア＃３を指定してＣＳＩの通知を要求する。

（方法２：単一の下りキャリアでＣＳＩの通知を要求する場合）
下りキャリア＃０でのＣＳＩ要求受信回数をカウントするカウンタを使用し、基地局は、下りキャリア＃０でのＣＳＩ要求を所定時間内に複数回送信することにより、下りキャリア＃０〜＃３のいずれか一つを指定してＣＳＩの通知を要求する。この方法２では、ＰＤＣＣＨを送信可能な下りキャリアの中の１つを使用して規定時間内にＣＳＩ要求を複数回送信することにより、いずれか一つの下りキャリアを指定してＣＳＩの通知を要求する。ＣＳＩ要求の送信に使用する上りキャリアは、たとえば、メインの上りキャリアとする。

上記の方法１では、下りキャリア＃０でのＣＳＩ要求受信回数カウンタをリセットするまでの時間と下りキャリア＃２でのＣＳＩ要求受信回数カウンタをリセットするまでの時間の長さをそれぞれ異なる長さに設定してもよい。

ところで、ＣＳＩ要求が端末にて受信できなかった場合、端末からのＣＳＩ通知が行われないため、基地局は所定時間内か否かによらず、もう一度ＣＳＩ要求を行い、送られてこなかった下りキャリアのＣＳＩ通知を端末より送信してもらう。この場合、ＣＳＩ要求が端末にて受信できないため、端末におけるカウンタ（ＣＳＩ要求受信回数カウンタ）はカウントアップされていないので、誤動作は生じない。基地局は、ＣＳＩ要求が端末にて受信できないと判断してＣＳＩ要求の再送を行った場合には、ＣＳＩ要求の送信回数をカウントアップしないようにして、端末側との間で認識ずれが生じるのを防止する。

また、ＣＳＩ要求を端末が間違って受信した場合は、端末はカウンタを動作させる（カウントアップさせる）と同時に対象となる下りキャリアのＣＳＩ通知を行うことになる。この場合、端末が間違ってＣＳＩ要求を受信したことを、基地局が判別する。別途上記下りキャリアに対してＣＳＩ要求を行う場合は、所定時刻外となるのを待ってから（端末側でのＣＳＩ要求受信回数カウンタがリセットされるのを待ってから）、再度ＣＳＩ要求を行うことになる。あるいは、上りリンク用制御信号に端末側のＣＳＩ要求受信回数カウンタのリセットを指示するビットを新規に用意し、この指示ビットを立てた状態の制御信号を基地局が送信することにより、端末の誤動作をリセットさせることができる。上記指示ビットはカウンタをリセットさせるためのものとして制約されるものではない。例えば、再スタート（リセットしスタート）させるための機能でもよい。

更に、基地局と端末の間で確実にＣＳＩのやり取りすることを目的として、端末が、ＣＳＩに対し、上記ＣＳＩ要求回数と下りキャリアとの関連付け規則に基づいた「通知対象キャリアの識別情報」や「所定時間内に受信したＣＳＩ要求回数の情報」を付加すれば、効率的かつ正確なＣＳＩ通知のやり取りを実現できる。送信モードやチャネル品質状態、ＣＳＩ通知頻度、ＣＳＩ通知後の経過時間／ＣＳＩ通知回数のカウント値に基づいて、ＣＳＩ要求回数と複数下りキャリアのＣＳＩ通知順番の対応表を変更する場合、上記手法（通知対象キャリアの識別情報や所定時間内に受信したＣＳＩ要求回数の情報をＣＳＩに付加して送信すること）は特に有効である。上記ＣＳＩ要求回数とＣＳＩ通知順番の対応表を基地局が変更する場合、基地局は、変更後の対応表の情報を制御信号に付加して送信してもよい。変更後の対応表の情報を制御信号に付加して送信することにより、ＣＳＩ通知の正確性を向上させることができる。

また、基地局が、次に通知予定の下りキャリアよりも、更に次に通知予定である下りキャリアのＣＳＩ通知を必要とする場合、現在の対象下りキャリアを基準として、ある定められた値だけ下りキャリアの順番をスキップさせれば（すなわち、端末によるＣＳＩ通知動作を間引きさせれば）、端末ではＣＳＩ通知のトータルの時間を短縮できる。つまり、複数下りキャリアのＣＳＩを順次通知していくには、ある決められた順番の初めからスタートせざるを得なかったが、下りキャリアの順番をスキップさせることによりＣＳＩを取得したいキャリアまでより少ないＣＳＩ要求回数で端末にＣＳＩ通知させることができる。そのために、例えば、スキップを指示するための情報を、上りリンク用制御信号（ＣＳＩ要求）に付加する。スキップを指示する情報として１ビットを用意し、このスキップを指示する情報であるスキップフラグが立っていたら、端末は、１キャリアをスキップして次のキャリアのＣＳＩ通知を行うようにする。また、スキップを指示する情報を２ビット構成として、４つのキャリア分のスキップを可能にすることもできる。なお、スキップするキャリア数に制約はない。また、異なる制御として、スキップフラグが立った状態の制御信号を受信した場合には、Ｃｌｏｓｅｄ Ｌｏｏｐ ＭＩＭＯや送信ダイバーシチを行っているキャリアのみを対象としてある優先順位に従いＣＳＩ通知を行い、これら以外の送信モードの下りキャリアのＣＳＩ通知をスキップするようにすることも可能である。

このように、本実施の形態では、基地局が予め規定し、端末との間で共有している所定時間内においてＣＳＩの通知要求を行うこととし、所定時間内に行われた何回目のＣＳＩ通知要求かによって、ＣＳＩを要求する下りキャリアを指定することとした。これにより、ＣＳＩ通知要求信号に下りキャリアの識別情報を含めて送信する必要がなくなり、従来のシステムで使用されていたＣＳＩ通知要求（下りキャリアの識別情報が含まれない信号）を利用し、ＣＳＩを要求する下りキャリアを指定することができる。また、ＣＳＩ通知要求信号の情報量を低く抑えることができる。たとえば、ＣＳＩの通知を要求するか否かを示す１ビットの情報だけで複数の下りキャリアの中の１つを指定してＣＳＩの通知を要求できる。さらに、上り／下りのキャリア間のリンケージに制約を受けることなく、全ての下りキャリアに対するＣＳＩの通知を要求することができる。

実施の形態２．
実施の形態１で説明した通信システムにおいて、上り／下りキャリアのインデックス（識別情報）用いて、ＣＳＩ要求とＣＳＩ通知のやり取りにおいて上り／下りキャリアを関連づけ、必要に応じて上り／下りキャリアの識別情報をＣＳＩ要求／通知に付加する規則を基地局と端末で共有するようにしてもよい。これにより、リンケージされていない下りキャリアのＣＳＩ通知が容易に可能となる効果が得られる。

例えば、図６は上りキャリア＃０（ＵＬキャリア＃０）と下りキャリア＃０及び＃１（ＤＬキャリア＃０及び＃１）で構成され、下りキャリア＃０がメインキャリア、下りキャリア＃１がサブのキャリアの関係にある場合のＣＳＩのやり取りを示している。１回目のＣＳＩ通知要求（ＣＳＩ要求）には、上りキャリア＃０の識別情報付き制御信号を使用してＣＳＩ要求を行い（ステップＳ６１）、端末は、上記ＣＳＩ要求を受けると、対応する下りキャリア＃０のＣＳＩ通知を行う（ステップＳ６２）。このとき、ステップＳ６１で受信したＣＳＩ要求に付加されていた制御情報により指定された上りキャリア＃０を使用してＣＳＩを通知する。次に、基地局が下りキャリア＃１のＣＳＩを入手したい場合、所定時間内に再度ＣＳＩ要求を行う（ステップＳ６３）。このとき、該当する下りキャリア＃１を指示するため識別情報を付加したＣＳＩ要求を送信してもよい。このＣＳＩ要求を受信した端末は、前回受信したＣＳＩ要求（上記ステップＳ６１で受信したＣＳＩ要求）に付加されていた識別情報が指示している上りキャリアの同一のリソースを使用して、今回受信したＣＳＩ要求（ステップＳ６３で受信したＣＳＩ要求）に付加されている識別情報が指示している下りキャリア＃１のＣＳＩを通知する。端末は、上記のステップＳ６２およびＳ６４でＣＳＩを通知する際、対応する下りキャリアの識別情報（どの下りキャリアのＣＳＩ通知であるかを示す情報）を付加して通知する。

下りキャリアが３つ以上であり、３回目のＣＳＩ要求を送信する場合、基地局は、上記ステップＳ６３と同様に、所定時間内に、ＣＳＩ要求を再送する。端末は、上記ステップＳ６４と同様に、上記ステップＳ６１で指定されていた上りキャリア＃０にてＣＳＩを通知する。

たとえば、端末から送信されたあるＣＳＩが何らかの理由により基地局で受信できなかった場合、実施の形態１で示した制御動作（所定時間内に送／受信されたＣＳＩ要求の数によりＣＳＩ通知の対象とする下りキャリアを基地局と端末が識別する動作）だけでは、上記基地局で受信できなかったＣＳＩが端末から再送されない。具体例を用いて説明すると、下りキャリアが５つの場合に、２番目の下りキャリアのＣＳＩを端末が送信したにもかかわらずこれを基地局が受信できない場合、基地局は２番目の下りキャリアのＣＳＩが通知されてくるのを期待してＣＳＩ要求を再送するが、端末は、２番目の下りキャリアではなく３番目の下りキャリアのＣＳＩを送信してしまうおそれがある。しかしながら、端末が、対応する下りキャリアの識別情報とともにＣＳＩを送信することにより、このような不具合が発生するのを回避可能となる。たとえば、基地局は、ＣＳＩ通知要求信号の情報量を低く抑えることと確実なＣＳＩ通知の実現を両立させるために、通常は、実施の形態１と同様に、下りキャリアの識別情報を付加せずにＣＳＩ要求を送信し、意図しないＣＳＩが通知されてきた場合には、ＣＳＩを通知してほしい下りキャリアの識別情報を付加してＣＳＩ要求を送信する。端末は、下りキャリアの識別情報が付加されたＣＳＩ要求を受信した場合、付加されている識別情報が示している下りキャリアのＣＳＩを返送する。このとき端末は、さらに、ＣＳＩ要求受信回数カウンタのカウント値を調整する。

なお、ＣＳＩ要求の送信が可能な下りキャリアが複数存在している場合、基地局は、ＣＳＩ要求の送信が可能な下りキャリアの中の１つ（メインの下りキャリア）を使用してＣＳＩ要求を送信し、端末は、メインの上りキャリアにて各下りキャリアのＣＳＩ通知を行ってもよい。

また、仮に、１回目のＣＳＩ要求を端末が正しく受信できない場合、端末から対象となるＣＳＩ通知されないため、基地局は、端末がＣＳＩ要求を正しく受信できたかどうか判別できる。端末がＣＳＩ要求を正しく受信できていないと判断した場合、基地局は、１回目のＣＳＩ要求を送信してから所定時間が経過したかどうかによらず、再度、上りキャリアの識別情報付きＣＳＩ要求を送信することができる。端末は、ＣＳＩ要求を受信し、上りキャリアの識別情報を理解した時点でカウンタ（ＣＳＩ要求受信回数カウンタ）をスタート／リスタートする機能を持たせれば、所定時刻の経過を待つ必要が無くなり、時間短縮の効果が得られる。２回目のＣＳＩ要求に対する応答（ＣＳＩ通知）が無い場合も同様に、基地局は、１回目のＣＳＩ要求を送信してから所定時間が経過したかどうかによらず、再度、上りキャリアの識別情報付きＣＳＩ要求を送ることができる。

このように、本実施の形態の通信システムにおいて、端末は、ＣＳＩ通知を行う際、どの下りキャリアのＣＳＩ通知であるかが基地局でわかるように、下りキャリアの識別情報を付加したＣＳＩを送信することとした。また、基地局は、意図していない下りキャリアのＣＳＩが通知されてきた場合、下りキャリアを指定するための情報（下りキャリアの識別情報）を付加したＣＳＩ要求を送信することとした。これにより、ＣＳＩ通知要求信号の情報量を低く抑えつつＣＳＩ通知の要求およびＣＳＩの通知を確実に行うことができ、実施の形態１と比較して、より信頼度の高いＣＳＩ通知動作を実現できる。

実施の形態３．
本実施の形態の通信システムでは、複数のＣＳＩ通知モードを状況に応じて動的に切り替えることにより、適切なＣＳＩ通知を実現する。本実施の形態によれば、ＣＳＩのペイロードサイズが大きくても問題無い場合においては、多量のＣＳＩを同時に通知し、ＣＳＩのペイロードサイズに関する制約が厳しい場合においては、通知するＣＳＩを制約するように制御して、ＣＳＩ通知によるペイロードを適切に調整してより効率的な信号伝送を実現することができる。

図７を用いて詳しく説明する。図７は、現在の端末の状況から適切なＣＳＩ通知モードを基地局が判断し、ＣＳＩ通知のペイロードを制御することを考慮する場合におけるＣＳＩ通知の動的制御の一例を示す図である。図７に示した「ＣＳＩ通知形態１」は、下りキャリア＃０〜＃２のＣＳＩ通知は上りキャリア＃０で行い、サブフレーム毎（時分割）にＣＳＩ通知を行う形態である。「ＣＳＩ通知形態２」は、複数の上りキャリアを使用する形態であり、２つの上りキャリア＃０，＃１を使用し、上りキャリア＃０で下りキャリア＃０のＣＳＩを通知し、上りキャリア＃１で下りキャリア＃１及び＃２のＣＳＩを通知している。「ＣＳＩ通知形態３」は、複数の上りキャリアを使用しているものの端末の送信電力に制約がある形態であり、上りキャリア＃０にて下りキャリア＃０〜＃２のＣＳＩ通知をサブフレーム毎（時分割）に通知している。本実施の形態の通信システムでは、図７に示した３つの通知形態を準備し、制御信号（ＣＳＩ通知要求）にＣＳＩ通知モード制御情報を付加して端末へ通知することで動的なＣＳＩ通知を行う。

この制御によれば、複数のＣＳＩ通知が必要である場合、大きなペイロードによるＣＳＩ通知方式（図７のＣＳＩ通知形態２）にてＣＳＩ通知をするよう指示できる。また、複数ＣＳＩ通知が可能であるが、それほど多くのＣＳＩ通知を必要としない場合においては、小さいペイロードによるＣＳＩ通知方法の利用を指示できる。さらに、送信電力の制約や上りキャリアの使用帯域幅が小さい場合等といったペイロードサイズが小さいケースにて、小さいペイロードで通信するＣＳＩ通知（例えば、ＬＴＥシステムに類似する下り１キャリア毎に周期的にＣＳＩ通知）を指示することができる（図７のＣＳＩ通知形態３）。

これにより、準静的に指示されていたＣＳＩ通知のトラフィック量を、端末／システムの状態に応じて動的かつ柔軟に制御することができる。また、上記制御負荷の軽減のため、複数下りキャリアをグルーピングしてＣＳＩ通知のペイロードを制御しても良い。

このように、本実施の形態の通信システムでは、通知するＣＳＩ数（下りキャリア数）及び上りキャリア数を制御するだけでなく、ＣＳＩ通知形態も制御可能であり、例えば、以下に示す通知形態を選択的に使用するよう構成できる。

（ＣＳＩ通知形態１）
短時間で全ての下りキャリア、あるいは、メインの下りキャリアとリンケージ関係にある全ての下りキャリアのＣＳＩを通知する形態
（ＣＳＩ通知形態２）
複数上りデータチャネル（ＰＵＳＣＨ）にてＣＳＩを通知する、または、複数のＰＵＳＣＨおよび上り制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）にてＣＳＩを通知することが可能な形態
（ＣＳＩ通知形態３）
送信電力制約と上りキャリア使用帯域幅の関係から下りキャリア毎にＣＳＩを通知するのが望ましい形態

このようなＣＳＩ通知形態を状況に応じて使い分けることにより、複数ＰＵＳＣＨ／ＰＵＣＣＨによるＣＳＩの通知を動的に制御できるので、トラフィックを調整しながらＣＳＩを通知することができる。また、ＰＵＣＣＨの使用を動的に制御できるので、ＰＵＣＣＨにおける干渉／衝突回避の制御が可能となる。なお、ＣＳＩ通知形態を指示するための制御情報を、ＣＳＩ通知要求とは異なる制御信号として下り制御信号（Downlink Control Information Format：ＤＣＩ Ｆｏｒｍａｔ）に追加して送信するようにしてもよい。

実施の形態４．
本実施の形態の通信システムでは、３ＧＰＰ ＬＴＥで規定されているＵＥ−ｓｅｌｅｃｔｅｄのＣＳＩ通知において、端末が、「送信可能な送信電力」、「各上りキャリアの帯域幅」、「ＣＳＩ通知が必要とするペイロードサイズ」および「データが必要とするペイロードサイズ」の中の１つ以上のパラメータを用いて、同時に使用可能な上りキャリア数の算出を行い、さらに、算出結果（同時に使用可能な上りキャリア数）に従ってＣＳＩ通知を行う。その際、選択結果の情報をＣＳＩに付加して送信する。この動作により、端末側で、送信電力の低減とＣＳＩ通知の冗長性を考慮しながらＣＳＩ通知のトラフィックを制御することが可能となる。

（端末による送信電力とＣＳＩ通知に必要とするペイロードサイズに基づいたキャリア数算出動作）
ここで、一例として、本実施の形態の端末が「送信電力（送信可能な送信電力）」と「ＣＳＩ通知が必要とするペイロードサイズ」の２つのパラメータに基づいて、同時に使用可能な上りキャリア数を算出する動作について説明する。なお、本実施の形態の通信システムの構成は、先の実施の形態１〜３と同様である（図１参照）が、上りリンクが５つの上りキャリアにより構成されている場合を例にとって説明する。

端末は、送信電力状況から５つの上りキャリアにおけるＰＵＳＣＨでＣＳＩを通知することが困難である場合、４以下の上りキャリアによる送信の可能性を、自装置の送信電力とＣＳＩ通知が必要とするペイロードサイズとに基づき算出する。算出方法については特に規定しない。算出処理の結果、たとえば、２つの上りキャリアでのＣＳＩ通知が可能とされた場合、２つの上りキャリアにてＣＳＩ通知を行う。ＣＳＩを通知する下りキャリアは、２つの上りキャリアにて通知可能なペイロードサイズを満たす範囲内となるよう選択する。

また、送信可能な上りキャリア数の算出に併せて、所定の規則に基づき上りキャリアとＣＳＩ通知モード（ＰＵＳＣＨのみのＣＳＩ通知，１キャリア内でＰＵＣＣＨとＰＵＳＣＨを同時に使用するＣＳＩ通知，複数キャリアにてＰＵＣＣＨとＰＵＳＣＨを同時に使用するＣＳＩ通知，等）を選択しても良い。これにより、端末自身の送信可能な範囲内で、複数上りキャリアを動的に使用できるので、ＰＵＳＣＨを使用したＣＳＩ通知とＰＵＳＣＨおよびＰＵＣＣＨを同時に使用したＣＳＩ通知とを動的に制御することができる。この結果、効率的なＣＳＩ通知を行うことが可能となる。ここで、ＣＳＩ通知モードの選択方法の一例を以下に示す。

＜ＣＳＩ通知モードの選択方法の例＞
使用可能な上りキャリア数によるペイロードサイズ（使用可能な各上りキャリアのペイロードサイズの合計値）がＣＳＩ及びデータのペイロードサイズより小さい場合、使用可能な上りキャリアを全て使用し、予め決定しておいた通知の優先順位に従って時分割で（例えばサブフレーム毎に）ＣＳＩを通知することに決定する。また、端末の送信電力に基づいてＰＵＳＣＨ＋ＰＵＣＣＨによる同時送信が可能であるかどうかを判断し、可能と判断した場合、ＰＵＳＣＨ＋ＰＵＣＣＨによる同時送信を行うことに決定する。ＰＵＳＣＨ＋ＰＵＣＣＨによる同時送信が不可能と判断した場合には、ＰＵＳＣＨのみを使用してＣＳＩ通知を行うことに決定する。
これに対して、使用可能な上りキャリア数によるペイロードサイズがＣＳＩ及びデータのペイロードサイズより大きい場合、使用可能な上りキャリアを全て使用するのではなく、必要な分だけの上りキャリア及び使用帯域幅を選択使用してＣＳＩをまとめて通知することに決定する。また、端末の送信電力に基づいてＰＵＳＣＨ＋ＰＵＣＣＨによる同時送信が可能であるかどうかを判断し、可能と判断した場合、ＰＵＳＣＨ＋ＰＵＣＣＨによる同時送信を行うことに決定する。ＰＵＳＣＨ＋ＰＵＣＣＨによる同時送信が不可能と判断した場合には、ＰＵＳＣＨのみを使用してＣＳＩ通知を行うことに決定する。

このようにしてＣＳＩ通知モードを選択することにより、端末から基地局への全てのトラフィックと端末の送信電力を考慮することができ、より効率的なトラフィック制御が可能となる。本実施の形態の通信システムでは、ＣＳＩに対して端末にて判断した情報（上り／下りキャリアの選択結果やＣＳＩ通知モード）を付加するので、基地局と端末の間で不整合が生じることなく効率的にＣＳＩを通知できる。

なお、上りキャリア数の算出動作やＣＳＩの通知で使用する上りキャリアの選択動作で使用するパラメータは上記だけでなく、ＣＳＩ通知頻度やキャリアの通信品質状態、上り／下りのキャリアのリンケージ状態、送信モード等を使用してもよい。ＣＳＩ通知で使用する上りキャリア数の算出や上りキャリアの選択で使用するパラメータは本実施の形態で示したものに限定されない。

実施の形態５．
本実施の形態では、端末が通信品質の良い帯域を選択してＣＳＩを通知するモードであるＵＥ−ｓｅｌｅｃｔｅｄのＣＳＩ通知において、端末が、ＣＳＩを通知する下りキャリア（複数の場合もある）の選択を所定の優先度に基づいて行い、ＣＳＩ通知の際に、ＣＳＩに下りキャリアの識別情報を付加して送信することで、正確かつ効率的なＣＳＩ通知を実現する通信システムを説明する。

図８は、本実施の形態の無線通信システムの動作の概要を示す図である。図８では、３つの下りキャリア（ＤＬ＃０，ＤＬ＃１，ＤＬ＃２）がＤＬを構成し、ＵＥ−ｓｅｌｅｃｔｅｄによるＣＳＩ通知を行う例を示している。この例に従えば、端末は、チャネル品質に基づいて、ＣＳＩを通知する下りキャリアを１つ以上選択する。図８の例では、ＤＬ＃０とＤＬ＃２の２つを選択する。各下りキャリアの一部の帯域（周波数帯）を選択してもよい。次に、端末は、選択したＤＬ＃０およびＤＬ＃２のＣＳＩをそれぞれ生成した後、生成したＣＳＩに対し、選択した下りキャリアの識別情報を付加してＣＳＩ通知を行う。このＣＳＩへの付加情報（選択した下りキャリアの識別情報）により、基地局は、受信した各ＣＳＩがどの下りキャリアのどの帯域のＣＳＩであるかを解釈することができる。なお、端末は、たとえば、ある選択基準となるパラメータに閾値を設けて、閾値を越えたすべての下りキャリアを選択してもよいし、選択する下りキャリア数を固定とし、パラメータ値の大きい（または小さい）ものから順番に、規定数の下りキャリアを選択してもよい。また、下りキャリア（ＤＬ＃０，ＤＬ＃２）のＣＳＩ情報を１つの上りキャリアの１フレームに多重する制約は無く、フレーム毎（時分割）に各々のキャリアのＣＳＩを通知しても良い。その際は、少なくともいずれか一方のＣＳＩにキャリア選択情報（通知するＣＳＩに対応する下りキャリアの情報）を付加する。

上記の優先度指標としては、チャネル品質状態だけではなく、実施の形態１にて記載した送信モードやＣＳＩ通知頻度などであってもよい。

実施の形態１で説明したように、送信モードがＣｌｏｓｅｄ Ｌｏｏｐ ＭＩＭＯやＭＵ−ＭＩＭＯの場合、ＣＳＩ通知に高い精度が要求されるため、これらの送信モードではＣＳＩ通知と下りデータ伝送にタイムラグが小さい方が好ましい。そのため、これらの送信モードの優先度を上げることで効率的なＣＳＩ通知が可能となる。また、送信モードの優先順位は、基地局および端末の要求条件によって異なるため、送信モードの重要度を基地局と端末の間で予め決定しておき、決定しておいた重要度を考慮しつつ端末がＣＳＩ通知順番を決定するようにしてもよい。

また、メインの下りキャリア及びサブの下りキャリアの優先度に基づいて、ＣＳＩを通知する下りキャリアの選択を行っても良い。例えば、メインの下りキャリアを必ず含め、残りのサブの下りキャリアは、ＣＳＩ通知報告頻度に基づいて頻度の少ないサブのキャリアを優先することもできる。下りキャリアの選択は上記優先度指標のどれかに１つに基づくものではなく複合形態による優先度指標に基づき行うようにしてもよい。

また、複数下りキャリアのＣＳＩを通知するケースにおいて、ＣＳＩ通知の対象としている複数の下りキャリアを区別するために、通知対象の下りキャリアの識別情報をＣＳＩに付加して送信する場合、次のようにしてもよい。すなわち、識別用に５ビットを用意して、端末が、識別用の５ビットの情報をメインの下りキャリアのＣＳＩ通知に付加し、選択している（ＣＳＩ通知の対象としている）下りキャリアと対応付けられているビットを立てて送信すれば、受信側（基地局）では、それを読み取ることで多重して通知される複数ＣＳＩがどの下りキャリアのＣＳＩに対応するかを認識することができる。あるいは、サブの下りキャリア各々のＣＳＩ毎に識別ビットを付加してもよい。また、ＣＳＩに付加する識別ビット数を減らすために、例えば、最大５キャリアの内、ＣＳＩ通知で同時に使用可能な３つのキャリアを決定しておき、識別用としてＣＳＩに３ビット付加しても良いし、送信モード単位に下りキャリアをグルーピングして（同じ送信モードの下りキャリアを同一グループとして）、グループ単位でＣＳＩを通知しても良い。

本実施の形態の通信システムによれば、効率的なＣＳＩ通知を実現しつつ制御信号量を低く抑えることができる。なお、本実施の形態で説明した手法は、ＵＥ−ｓｅｌｅｃｔｅｄによるＣＳＩ通知方法への適用のみに限定されるものではない。

実施の形態６．
本実施の形態の通信システムでは、基地局より指定された下りキャリアのＣＳＩ通知を行うと共に、推奨できる他の下りキャリアの識別情報も併せて通知する。「推奨できる」とは、データ伝送で使用可能な程度に通信品質が良好な状態であることをいう。たとえば、通信品質（ＣＳＩ以外でもよい）がある一定レベル以上の下りキャリアを推奨できる下りキャリアとして選択し、この下りキャリアの識別情報を通知する。また、基地局より指定された下りキャリアよりも通信品質が良好な下りキャリアがあれば、この通信品質が良好な下りキャリアの識別情報を通知する。これにより、ＣＳＩトラフィックを最小限に抑えつつ効率的にＣＳＩを通知できる。

たとえば、端末は、ＰＤＣＣＨの受信をモニタリングしている下りキャリアにてＣＳＩ要求が送られて来た場合、対象の下りキャリア（ＣＳＩ要求で指定された下りキャリア）のＣＳＩと併せて１つ以上の推奨できる下りキャリアの情報（以下、推奨キャリア情報と呼ぶ）をＣＳＩとともに送信する。推奨できる下りキャリア（推奨条件を満たす下りキャリア）がない場合、推奨キャリア情報を付加せずにＣＳＩを送信してもよい。基地局は、端末から受信したＣＳＩに付加されていた推奨キャリア情報が示す下りキャリアのＣＳＩの通知を要求する場合、ＣＳＩを受信後、予め規定しておいた時間が経過する前にＣＳＩ要求を再度送信する。端末は、推奨キャリア情報を付加したＣＳＩを送信後、規定時間が経過する前にＣＳＩ要求を再度受信した場合には、その前のＣＳＩ通知で送信した推奨キャリア情報が示す下りキャリアのＣＳＩ通知を行う。

この手順によれば、無駄に複数のＣＳＩの通知を行うことなく伝送路状態の良い下りキャリアに対する効率的なＣＳＩ通知が可能となり、リソース有効活用の観点で有効である。すなわち、通信品質の良好でないＣＳＩが基地局へ通知されるのを防止できるようになり、ＣＳＩ通知の効率化が図れる。なお、本実施の形態の制御動作は、実施の形態１と組み合わせて使用することができる。

実施の形態７．
本実施の形態の通信システムでは、キャリア識別番号として割り当てていないＣＩＦ（Carrier Indicator Field）値（すなわち、使用されない値）を用いることによって、リンケージされていないキャリアに対するＣＳＩ通知のトリガーとすることを特徴とする。これにより、新たな制御信号を使用することなく、リンケージされていない下りキャリアに対するＣＳＩ通知要求が可能となる。

ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄでは、クロスキャリアスケジューリングの際、ＤＣＩ ｆｏｒｍａｔに付加する新規情報としてＣＩＦ（３ビット）を付加する。上りと下りのそれぞれにて最大５キャリアを表現すれば、使用するＣＩＦ値は０〜４であり、５〜７は未使用の値となる。そこで、本実施の形態の通信システムでは、この未使用の値（余り値）を使用して、基地局から端末へ、ＣＳＩ要求で指定する（ＣＳＩの通知を要求する）下りキャリアを通知する。この動作を図９および図１０を用いて説明する。図９では、３つの下りキャリア（メインをＤＬ＃０とし、サブをＤＬ＃１，ＤＬ＃２としている）と１つの上りキャリアでクロスキャリアスケジューリングが構成され、各々のキャリアに対し識別番号が割り当てられている形態のシステムを示している。このような場合において、基地局と端末は、図１０に例示したような、ＣＩＦ値と下りキャリアの対応表（割り当てられていないＣＩＦ値にて複数下りキャリアのＣＳＩ通知の指示を行うための対応表）を共有する。これにより、基地局から端末へ、リンケージされていない下りキャリア＃１および＃２（ＤＬ＃１およびＤＬ＃２）のＣＳＩ通知を要求できるようになる。また、別の例を図１１および図１２を用いて示す。図１１は、４つの下りキャリアと１つの上りキャリアでクロスキャリアスケジューリングが構成されている形態のシステムを示している。図１２は、ＣＩＦ値と下りキャリアの対応表の一例を示しており、図１２の対応表を使用することにより、メインのキャリア（中心周波数）を基準として、ＣＩＦ値に基づいてＣＳＩ通知するキャリアを指定することが可能となる。

なお、割り当てられていないＣＩＦ値とＣＳＩ通知との対応付けは、様々なパラメータを用い、複数の組み合わせにて実現しても良い。

また、割り当てられていないＣＩＦ値をＣＳＩ通知方法と関連付けてもよい。例えば、ＣＩＦ＝５の場合は全ての下りキャリアのＣＳＩを時分割で通知するものとし、ＣＩＦ＝６の場合はメインの上りキャリアにおいてＰＵＳＣＨとＰＵＣＣＨを使用してＣＳＩを通知するものとし、ＣＩＦ＝７の場合はメインの上りキャリアにおいてＰＵＳＣＨを使用し，サブの上りキャリアにおいてＰＵＣＣＨを使用して複数のＣＳＩを通知するものとする、などと定義することにより、動的な複数ＣＳＩ通知を実現でき、ＣＳＩトラフィックに応じたＣＳＩ通知方法を制御することができる。すなわち、効率的なＣＳＩ通知の観点から大きな効果が期待できる。

なお、割り当てられていないＣＩＦ値との対応付けは上記に限らず、ＣＳＩを一括して通知する際の下りキャリア数やＰＵＳＣＨおよびＰＵＣＣＨの選択、サブフレーム毎に時分割でＣＳＩを通知するモードおよび１つの上りキャリアに複数の下りキャリアのＣＳＩを多重して通知するモードの選択等、特別な制約無く、様々な組み合わせにて対応付けすることができる。

実施の形態８．
本実施の形態の通信システムでは、基地局が、ＣＳＩ通知用の新規制御信号を特定のＰＤＣＣＨ領域において送信することを特徴としている。これにより、上りキャリアとリンクしていない下りキャリアのＣＳＩ通知を端末に要求することができ、効果的なＣＳＩ通知が可能となる。

図１３は、実施の形態８の通信システムの動作例を示す図であり、クロスキャリアスケジューリングにおいて、特定ＰＤＣＣＨ領域においてＣＳＩ通知用制御信号（新規の制御信号）を送信する場合の一例を示している。基地局は、例えば、端末がモニタリングしている下りキャリア＃０（ＤＬキャリア＃０）に含まれている、下りキャリア＃１（ＤＬキャリア＃１）を制御するために割り当てられた特定のＰＤＣＣＨ領域を使用して、ＣＳＩの通知要求を行う。なお、特定のＰＤＣＣＨ領域には、通常、特定の下りリンク（ＤＬ）を制御するための制御信号が設定される。

上記固有ＰＤＣＣＨ領域を使用したＣＳＩ通知要求の一例を示す。たとえば、下りキャリア＃１のＣＳＩ通知を要求する場合、基地局は、下りキャリア＃１用の固有ＰＤＣＣＨ領域にＣＳＩ通知用制御信号を設定して端末へ送信する。このＣＳＩ通知用制御信号にＣＳＩ通知用の上りキャリア（ＣＳＩ通知で使用させる上りキャリア）の識別情報を含ませてもよい。端末は、下りキャリア＃１用の固有ＰＤＣＣＨ領域にＣＳＩ通知用制御信号が設定された信号を受信すると、下りキャリアのＣＳＩを生成し、メインの上りキャリア（ＵＬキャリア＃０）にて、または、ＣＳＩ通知用制御信号にＣＳＩ通知用の上りキャリアの識別情報が含まれていた場合にはそれが示す上りキャリアにて、ＣＳＩを送信する。また、下りキャリア＃０のＣＳＩ通知を要求する場合には、基地局は、下りキャリア＃０用の特定のＰＤＣＣＨ領域にＣＳＩ通知用制御信号を設定して端末へ送信する。

上記のＣＳＩ通知用制御信号は、ＬＴＥの上りリンク制御用のＤＣＩ ｆｏｒｍａｔ（すなわち、ＤＣＩ ｆｏｒｍａｔ ０）に類似するものである。また、このＣＳＩ通知用制御信号は、上述したようなＣＳＩを通知するための上りキャリアの識別番号などを付加した（含んだ）ものでもよい。

上記固有ＰＤＳＣＣＨ領域には、通常は下りリンクの制御信号が送信されるので、下りリンク用の制御信号とＣＳＩ通知用制御信号のペイロードサイズを同一とすることにより、ブラインドデコーディング回数を増加させることなく、下りキャリア＃１のＣＳＩ通知指示を可能できる付加的効果も得られる。

なお、本発明は、上述した各実施の形態で説明した内容に制限されるものではない。実施段階では、各実施の形態で説明した内容の予測可能な範囲内で構成要素を変形できる。また、無線通信に制限されず、光通信などの有線通信においても適用可能である。

また、各実施の形態では、「キャリア」という表現を用いて説明を行ったが、これと同等の意味を有する他の表現に置き換えた場合の制御動作も本発明に含まれる。たとえば、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄなどで使用されている「セル(cell)」という表現に置き換えることが可能である。

以上のように、本発明は、受信側からフィードバックされた通信品質に応じた制御でデータ伝送を行う通信システムに有用であり、特に、使用可能な帯域が複数存在する場合の通信品質のフィードバックを効率的に行う通信システムに適している。

１，１０１，１１１ 基地局
２，１０２，１１２ 端末
５０，５２，５３ ＣＳＩ要求回数と下りキャリアの対応表
５１，１０４ 下りキャリア
１０３ 上りキャリア

Claims (11)

1. データ送信側が、データ受信側での通信品質情報に応じた送信処理を実行してデータを送信する通信システムであって、
   データ送信側の通信装置が、
   予め規定しておいた一定時間以内に１回以上の通信品質通知要求を行うことにより、データ送信で使用可能な帯域またはセルの一部を指定して当該帯域の通信品質通知を受信側の通信装置に対して要求し、
   データ受信側の通信装置が、
   前記一定時間以内に受けた前記通信品質通知要求の回数に基づいて、前記データ送信側の通信装置が通信品質の通知を要求している帯域またはセルを特定し、当該特定した帯域またはセルにおける通信品質測定情報を返送する
   ことを特徴とする通信システム。
2. 前記データ送信側の通信装置は、制御信号内の特定の１ビットを用いて、前記通信品質通知要求を行う
   ことを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
3. 前記制御信号内に通信品質通知動作をスキップさせるための制御ビットを規定しておき、
   前記データ送信側の通信装置は、通信品質情報の通知が不要な帯域が存在する場合には、前記制御ビットを操作した上で通信品質通知要求を行うことにより、データ受信側における通信品質通知動作のスキップを指示する
   ことを特徴とする請求項２に記載の通信システム。
4. 前記データ受信側の通信装置は、前記通信品質情報に対し、測定を実施した帯域またはセルの識別情報を付加して送信する
   ことを特徴とする請求項１、２または３に記載の通信システム。
5. 前記データ送信側の通信装置は、受信した通信品質情報に付加されている、測定を実施した帯域またはセルの識別情報に基づき通信品質通知要求を再送するかどうか判定して、通信品質通知要求を送信する
   ことを特徴とする請求項４に記載の通信システム。
6. 通信品質通知要求を再送する場合には、通信品質通知の対象とする帯域またはセルの情報を付加した通信品質通知要求を送信する
   ことを特徴とする請求項５に記載の通信システム。
7. 前記データ送信側の通信装置において、通信品質通知要求をする際に送信する制御信号に、前記データ受信側の通信装置が通信品質情報を送信する帯域またはセル、または送信形態を指定する制御情報を付加して通信品質通知要求をする
   ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の通信システム。
8. 前記データ受信側の通信装置において、通信品質と送信するデータ、制御信号の量から使用する帯域もしくはセル、または送信形態を決定し、通信品質情報に帯域またはセル、送信形態の識別情報を付加して通信品質通知する
   ことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに一つに記載の通信システム。
9. 通信品質情報に付加する識別情報を、次の通信品質通知のために推奨する帯域またはセルの識別情報とする
   ことを特徴とする請求項４に記載の通信システム。
10. 請求項１〜５のいずれか一つに記載の通信システムにおいて、前記データ送信側の通信装置として動作することを特徴とする通信装置。
11. 請求項１〜５のいずれか一つに記載の通信システムにおいて、前記データ受信側の通信装置として動作することを特徴とする通信装置。

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