JP5883954B2 - 無線通信方法 - Google Patents

Description

本発明は、複数の周波数キャリアを用いて通信を行う基地局、無線通信システムに関する。

近年、スマートフォンやタブレット端末等の普及によって、無線トラヒック量が爆発的に増大することが懸念されている。このように増大する無線トラヒックを収容するためには、収容可能な無線トラヒックの容量（無線通信容量）を改善する必要がある。無線通信容量を改善する技術として、サービスエリアを多数の低送信電力基地局（Ｌｏｗ Ｐｏｗｅｒ Ｎｏｄｅ：ＬＰＮ）によってカバーするスモールセル構成が注目を集めている。ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）規格では、基地局は、ｅＮＢ（Ｅ-ＵＴＲＡＮ ＮｏｄｅＢ）、端末は、ＵＥ（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）などと呼ばれることもある。

スモールセルは例えば、マイクロセルやピコセル、フェムトセルなどと呼ばれ、スモールセルをカバーする基地局は、マイクロ基地局（マイクロｅＮＢ）、ピコ基地局（ピコｅＮＢ）、フェムト基地局（フェムトｅＮＢ）などと呼ばれる。フェムト基地局はＨｏｍｅ ｅＮＢ（ＨｅＮＢ）と呼ばれることもある。一方、送信電力が大きく通信エリアが広い基地局はマクロ基地局（マクロｅＮＢ）と呼ばれ、マクロ基地局の通信エリアはマクロセルと呼ばれる。

一般に、セルを小型化し、多数のスモールセルを配置することで、無線通信容量を増加することができる。しかし、スモールセルのみでは、通信エリア全体のカバレッジを確保することは困難である。加えて、スモールセルの数が増加するほど、ハンドオーバなど端末の移動管理（モビリティ）に関わる制御情報も増大する可能性がある。

この問題を解決するためのネットワーク構成の一つとして、図１に示すようなネットワーク構成が検討されている。図１に示すネットワークでは、マクロ基地局１−１の通信エリア（マクロセル１−２）内に多数のスモールセル基地局１−３が配置され、多数のスモールセル１−４を形成している。このようなネットワーク構成は、ヘテロジーニアスネットワーク（Ｈｅｔｅｒｏｇｅｎｅｏｕｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ：ＨｅｔＮｅｔ）と呼ばれることもある。図１では、マクロセル１−２とスモールセル１−４では、異なる周波数を用いている。例えば、マクロセル１−２では、２ＧＨｚや８００ＭＨｚなどの低い周波数を用い、スモールセル１−４では、３．５ＧＨｚなどの高い周波数を用いることが想定されている。

端末１−５は、位置や電波状況に応じて、マクロ基地局１−１またはスモールセル基地局１−３のいずれか、または両方と通信を行う。マクロ基地局１−１とスモールセル基地局１−３は、光ファイバ等によって直接接続されていてもよく、無線バックホールによって接続されていてもよい。もしくは、ネットワークを介して接続されていてもよい。

マクロセル１−２では、カバレッジの確保とモビリティ管理のために、システム情報やハンドオーバのための制御情報などが送受信される。これらの情報は、Ｃｏｎｔｒｏｌ−ｐｌａｎｅ（Ｃ−ｐｌａｎｅ）の情報と呼ばれても良い。一方で、スモールセル１−４では、データを中心とした情報が送受信される。これらの情報は、Ｕｓｅｒ−ｐｌａｎｅ（Ｕ−ｐｌａｎｅ）の情報と呼ばれても良い。以上のネットワーク構成を用いることで、カバレッジの確保とモビリティの制御／管理と、スモールセルによる無線通信容量の増大の効果を両立することが可能となる。

スモールセル化による無線通信容量の増大効果を高めるために、標準化団体３ＧＰＰ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）において、図１のスモールセル１−４において、Ｎｅｗ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｔｙｐｅ（ＮＣＴ）と呼ばれる新規の周波数キャリアを用いることが検討されている。Ｎｅｗ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｔｙｐｅは例えば、非特許文献１に開示されている。

図２に従来の周波数キャリア（Ｌｅｇａｃｙ Ｃａｒｒｉｅｒ２−１と呼ぶ）とＮＣＴ２−２のリソース構成を示す。図２はＬＴＥ規格における、下りリンクの２つの連続するＰｈｙｓｉｃａｌ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｂｌｏｃｋ（ＰＲＢ）を示しており、ＰＲＢ ｐａｉｒと呼ばれる。１つのＰＲＢは、１２個のサブキャリアと７個のＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）シンボルから構成される。１個のＯＦＤＭシンボルの１個のサブキャリアが占めるリソースは、Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｅｌｅｍｅｎｔ（ＲＥ）と呼ばれる。１つのＰＲＢが占める時間は０．５ミリ秒であり、スロットと呼ばれ、ＰＲＢ ｐａｉｒが占める時間は１ミリ秒であり、サブフレームと呼ばれている。

Ｌｅｇａｃｙ Ｃａｒｒｉｅｒ２−１では、ＰＲＢ ｐａｉｒの前半の複数のＯＦＤＭシンボルにおいて、ＰＤＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）２−３が送信される。ＰＤＣＣＨ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を送信するチャネルである。あるＰＲＢにおいては、ＰＤＣＣＨと同一のＯＦＤＭシンボルにおいて、図示していないＰＨＩＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｈｙｂｒｉｄ ＡＲＱ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ Ｃｈａｎｎｅｌ）やＰＣＦＩＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｆｏｒｍａｔ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ Ｃｈａｎｎｅｌ）が送信される場合もある。ＰＨＩＣＨは、上りリンクのデータチャネルであるＰＵＳＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）に対するＨＡＲＱ（Ｈｙｂｒｉｄ Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｒｅｐｅａｔ ｒｅＱｕｅｓｔ） ＡＣＫ（Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ）情報を送信するチャネルである。ＰＣＦＩＣＨは、ＰＤＣＣＨのＯＦＤＭシンボル数を通知するチャネルである。これらのチャネルは、物理層の下りリンクの制御チャネルに相当する。

さらに、Ｌｅｇａｃｙ Ｃａｒｒｉｅｒ２−１には、複数のアンテナポート分のセル固有の参照信号（ＣＲＳ：Ｃｅｌｌ−ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ）２−４がＰＲＢ ｐａｉｒ内に分散して挿入される。ＣＲＳ２−４は、ＰＤＣＣＨなどの制御チャネルの復調や同期の保持、各セルの受信電力やチャネル情報（ＣＳＩ：Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｔａｔｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）の測定などに用いる参照信号である。ＣＲＳ２−４は、送信モード（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｍｏｄe）によっては、下りリンクのデータチャネルであるＰＤＳＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）２−６の復調に用いられる場合もある。ＰＤＳＣＨ２−６の復調用の参照信号としてＤＭＲＳ（Ｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ＲＳ）２−５（ＵＥ−Ｓｐｅｃｉｆｉｃ ＲＳとも呼ばれる）が挿入される場合もある。さらに、図示していないチャネル情報測定用の参照信号であるＣＳＩ−ＲＳが、周期的に挿入される場合もある。加えて、あるサブフレームのあるＰＲＢにおいては、同期信号や物理層のブロードキャスト信号が送信される場合もある。

以上の制御チャネルや参照信号などを除いたＲＥが、下りリンクのデータチャネルであるＰＤＳＣＨ２−６に用いることができるリソースである。すなわち、これらの制御チャネルや参照信号は、オーバヘッドとなる。図２より、Ｌｅｇａｃｙ Ｃａｒｒｉｅｒ２−１では、オーバヘッドが大きいことがわかる。

一方、ＮＣＴ２−２では、ＰＤＣＣＨ２−３は送信されない。加えて、ＣＲＳ２−４は、１つのアンテナポートに対応する信号のみが、５サブフレーム周期で送信される。ＮＣＴ２−２では、このＣＲＳ２−４を同期保持のために用い、制御チャネルの復調には用いない。上りリンクや下りリンクのスケジューリングには、Ｅｎｈａｎｃｅｄ ＰＤＣＣＨ（ＥＰＤＣＣＨ）２−７と呼ばれる制御チャネルを用いる。ＥＰＤＣＣＨ２−７は、ＤＭＲＳ２−５を用いて復調し、ＰＤＳＣＨと同一の領域を用いて送信される。すなわち、あるＰＲＢ ｐａｉｒでは、ＰＤＳＣＨ２−６もしくはＥＰＤＣＣＨ２−７のいずれかが送信される。ＰＤＳＣＨ２−６についてもＣＲＳ２−４を用いて復調する送信モードはサポートされず、ＤＭＲＳ２−５を用いて復調する送信モードのみがサポートされる。その結果、ＮＣＴ２−２では、ＰＤＣＣＨ２−３やＣＲＳ２−４などを削減することが可能となり、オーバヘッドを削減できる。なお、ＮＣＴ２−２は、下りリンクについては定義されているが、上りリンクについては定義されていない。すなわち、上りリンクについては、Ｌｅｇａｃｙ Ｃａｒｒｉｅｒと同一のリソース構造をとってもよい。

ＮＣＴ２−２は、上記の通り、制御チャネルや参照信号を削減できる一方で、端末と基地局は、ＮＣＴ２−２のみを用いて通信することができない。そのため、ＮＣＴ２−２は、Ｌｅｇａｃｙ Ｃａｒｒｉｅｒ２−１と同時に用いることが想定されている。このような複数の周波数キャリアの同時使用は、Ｃａｒｒｉｅｒ Ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ（ＣＡ）と呼ばれる技術によって実現される。ＣＡは例えば非特許文献２に開示されている。ここで、一つの周波数キャリアは、例えば、６から１１０のＰＲＢによって構成され、その帯域幅は、１．４ＭＨｚから２０ＭＨｚとなる。周波数キャリアはＣｏｍｐｏｎｅｎｔ Ｃａｒｒｉｅｒ（ＣＣ）と呼ばれることもある。以下では、周波数キャリアをＣＣと呼ぶことにする。

ＣＡによって複数のＣＣを用いる場合にも、端末はネットワークとの間に一つの無線リソース管理（ＲＲＣ：Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）のコネクションを確立する。端末がコネクションを確立するセルは、Ｐｒｉｍａｒｙ Ｃｅｌｌ（ＰＣｅｌl）と呼ばれる。トラッキングエリアのＩＤなどの移動管理に関わる情報（これらの情報はＮＡＳ（Ｎｏｎ−Ａｃｃｅｓｓ Ｓｔｒａｔｕｍ）情報と呼ばれる）や、セキュリティ情報などは、ＰＣｅｌｌでのみ提供される。ＰＣｅｌｌに対応する下りリンクのＣＣは、Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｐｒｉｍａｒｙ ＣＣ（ＤＬ ＰＣＣ）と呼ばれ、上りリンクのＣＣはＵｐｌｉｎｋ ＰＣＣ（ＵＬ ＰＣＣ）と呼ばれる。

一方、ＰＣｅｌｌ以外のＤＬ ＣＣ、ＵＬ ＣＣに対応するセルは、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ Ｃｅｌｌ（ＳＣｅｌｌ）と呼ばれている。ＳＣｅｌｌに対応するＤＬ ＣＣ、ＵＬ ＣＣは、ＤＬ ＳＣＣおよびＵＬ ＳＣＣと呼ばれている。ただし、ＳＣｅｌｌはＤＬ ＣＣのみから構成される場合もある。

ここで、端末が信号の送受信を行うセルは、Ｓｅｒｖｉｎｇ Ｃｅｌｌと呼ばれる。ＰＣｅｌｌおよびＳＣｅｌｌは、異なるＳｅｒｖｉｎｇ Ｃｅｌｌとみなされる。また、同一の基地局であっても、異なるＣＣのセルは異なるＳｅｒｖｉｎｇ Ｃｅｌｌとみなされる。

ＮＣＴとＬｅｇａｃｙ ＣａｒｒｉｅｒをＣＡによって同時に用いる場合、Ｌｅｇａｃｙ ＣａｒｒｉｅｒがＰＣｅｌｌとなり、ＮＣＴはＳＣｅｌｌとなる。すなわち、図１においては、マクロセル１−２がＰＣｅｌｌとなり、スモールセル１−４がＳＣｅｌｌとなる。ＰＣｅｌｌを変更する場合には、ハンドオーバの手順（すなわち、セキュリティキーの変更とランダムアクセスの手順）が必要となる。一方、ＳＣｅｌｌを変更する、もしくは追加、除去する場合には、ハンドオーバの手順は必要とならない。したがって、図１の例では、端末１−５は、カバレッジの広いマクロセル１−４とのコネクションを維持しつつ、ハンドオーバを伴うことなく、スモールセル１−４を追加の無線リソースとして利用できる。加えて、スモールセル１−４では、オーバヘッドの小さいＮＣＴを用いるため、スモールセルの周波数効率をさらに高めることが可能となる。

３ＧＰＰ，"ＲＰ−１２２０２８，Ｕｐｄａｔｅｄ ＷＩ ｐｒｏｐｏｓａｌ： Ｎｅｗ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｔｙｐｅ ｆｏｒ ＬＴＥ，"２０１２／１２，Ｅｒｉｃｓｓｏｎ ３ＧＰＰ，"Ｏｖｅｒａｌｌ ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ； Ｓｔａｇｅ ２（Ｒｅｌｅａｓｅ １１），" ＴＳ ３６．３００，Ｖ１１．３．０，ｐｐ．４６−４７，５７，２０１２／０９ ３ＧＰＰ，"Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌｓ ａｎｄ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ（Ｒｅｌｅａｓｅ １１），" ＴＳ ３６．２１１，Ｖ．１１．１．０，２０１２／１２ ３ＧＰＰ，"Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ（ＲＲＣ）；Ｐｒｏｔｃｏｌ ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ（Ｒｅｌｅａｓｅ １１），" ＴＳ ３６．３１１，Ｖ．１１．２．０，２０１２／１２

下りリンクのデータチャネルであるＰＤＳＣＨに対するＨＡＲＱ ＡＣＫや、各Ｓｅｒｖｉｎｇ Ｃｅｌｌの下りリンクのチャネル情報であるＣＳＩ、上りリンクのスケジューリング要求（ＳＲ：Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ Ｒｅｑｕｅｓｔ）などは、上りリンクの制御チャネルであるＰＵＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）を用いて端末から基地局に送信される。これらの情報は、上りリンクの制御情報であり、Ｕｐｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ（ＵＣＩ）と呼ばれる。

ＣＡを用いる場合、ＰＵＣＣＨはＰＣｅｌｌでのみ送信される。そのため、図１の例では、マクロセルの端末のＰＵＣＣＨに加え、スモールセルの端末のＰＵＣＣＨも、ＰＣｅｌｌの上りリンク（すなわち、ＵＬ ＰＣＣ）において、各端末からマクロ基地局に対して送信されることになる。

図３にこの例を示す。図３では、周波数分割複信（ＦＤＤ：Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ）のシステムの例を示す。マクロ基地局３−１が用いるＤＬ ＣＣ、およびＵＬ ＣＣを、Ｆ１ＤＬ、Ｆ１ＵＬとし、Ｆ１ＤＬはＬｅｇａｃｙ Ｃａｒｒｉｅｒであるものとする。スモールセル基地局３−３が用いるＤＬ ＣＣおよびＵＬ ＣＣをＦ２ＤＬ、Ｆ２ＵＬとし、Ｆ２ＤＬはＮＣＴであるものとする。端末３−５は、マクロ基地局３−１のカバレッジエリア（すなわちマクロセル３−２）のみに位置しているため、マクロ基地局３−１のみと通信を行っている。一方、端末３−６は、マクロセル３−２およびスモールセル３−４の両方のエリアに位置しているため、ＣＡを用いてマクロ基地局３−１およびスモールセル基地局３−３の両方と通信することが可能である。

この時、例えば、マクロ基地局３−１から端末３−５に対して、Ｆ１ＤＬでＰＤＳＣＨが送信された場合、このＰＤＳＣＨに対するＨＡＲＱ−ＡＣＫは、Ｆ１ＵＬのＰＵＣＣＨを用いて端末３−５からマクロ基地局３−１に送信される。一方、スモールセル基地局３−３から端末３−６に対し、Ｆ２ＤＬでＰＤＳＣＨが送信された場合、このＰＤＳＣＨに対するＨＡＲＱ−ＡＣＫも、Ｆ１ＵＬのＰＵＣＣＨを用いて、端末３−６からマクロ基地局３−１に送信されることになる。時分割複信（ＴＤＤ：Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ）の場合、ＤＬ ＣＣとＵＬ ＣＣが同一の周波数キャリアとなり、上りリンクと下りリンクは時間によって区別されることになるが、基本的にはＦＤＤと同様である。

以上の通り、Ｌａｇａｃｙ ＣａｒｒｉｅｒとＮＣＴのＣＡを行う場合、ＰＣｅｌｌであるＬａｇａｃｙ ＣａｒｒｉｅｒのＵＬ ＣＣを用いて、ＰＵＣＣＨを送信する必要がある。その結果、特に多数のスモールセル３−４がマクロセル３−２内に存在する場合、マクロセルのＵＬ ＣＣ（Ｆ１ＵＬ）において、全てのスモールセル３−４のＰＵＣＣＨを送信する必要がある。そのため、ＰＵＣＣＨの送信に必要なリソースの量が膨大となり、マクロセルの上りリンクの周波数効率が低下する可能性があった。その結果、例えば、マクロセルのみに位置する端末３−５がＰＵＳＣＨに利用可能なリソースの量が減少し、端末３−５の周波数効率が低下する可能性があった。さらに、ＮＣＴおよびそれに対応するＵＬ ＣＣを用いることができない旧規格の端末（レガシー端末と呼ぶ）は、スモールセルのエリアに位置していたとしても、ＰＵＳＣＨの送信にスモールセルのＵＬ ＣＣ（Ｆ２ＵＬ）を用いることができず、マクロセルのＵＬ ＣＣ（Ｆ１ＵＬ）を用いてＰＵＳＣＨを送信せざるを得ない。そのため、マクロセルのみに位置する端末と同様に、ＰＵＳＣＨに利用可能なリソース量が低下する可能性があった。また、端末はマクロセル基地局に対してＰＵＣＣＨを送信するため、スモールセル基地局に対して送信する場合と比較して、送信に必要な消費電力が大きくなる。なお、図３では図説の簡単化のために、ＰＵＣＣＨのリソースが連続する周波数帯域を占めるように描いているが、不連続であってもよく、例えば、非特許文献３に記載のように、帯域の両端に渡っていても良い。

スモールセル基地局３−３においてＬｅｇａｃｙ Ｃａｒｒｉｅｒを用いる従来のネットワーク構成では、スモールセル３−４に位置する端末に対し、スモールセル３−４をＰＣｅｌｌとし、マクロセル３−２をＳＣｅｌｌとすることが可能である。すなわち、端末毎に異なるＣＣをＰＣｅｌｌにすることができる。そのため、図３の例では、端末３−６のＰＵＣＣＨをＦ２ＵＬでスモールセル基地局３−３に対して送信することが可能となり、マクロセルのＵＬ ＣＣにＰＵＣＣＨが集中することを回避することができた。しかしながら、スモールセルがＮＣＴを用いる新規のネットワーク構成では、ＮＣＴはＳＣｅｌｌとしてしか用いることができないため、従来の解決方法は適用できないという課題があった。

加えて、図３のようにスモールセル基地局３−３からのみＰＤＳＣＨを送信した場合にも、マクロセル基地局３−１に対してＡＣＫが送信され、マクロセル基地局３−１からスモールセル基地局３−３に頻繁に、かつ短時間にＡＣＫを転送する必要性が生じ、マクロ基地局３−１とスモールセル基地局３−３のバックホール回線の遅延要求が厳しくなる可能性もあった。

本発明は、上記の点を鑑みてなされたものであり、ＣＡを行う無線通信システム、特に、マクロセルをＬａｇaｃｙ Ｃａｒｒｉｅｒ、スモールセルをＮＣＴとする無線通信システムにおいて、Ｌａｇａｃｙ Ｃａｒｒｉｅｒの上りリンクにＰＵＣＣＨが集中する問題を解決し、上りリンクの周波数効率を向上する無線通信システムを提供することを目的とする。

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記の通りである。

複数の周波数キャリアを用いて通信を行う無線通信方法であって、端末が接続を確立するセルを第１のセルとし、第１のセル以外のセルを第２のセルとし、第１のセルに対応する周波数キャリアを第１の周波数キャリアとし、第２のセルに対応する周波数キャリアを第２の周波数キャリアとし、物理層の上りリンクの制御チャネルの情報を送信する周波数キャリアを第２の周波数キャリアに設定するための情報を、基地局は上位層の制御信号によって端末に通知し、端末は通知された情報に基づいて、第２の周波数キャリアを用いて物理層の上りリンクの制御チャネルの情報を送信することを特徴とする無線通信方法である。

本発明によると、ＣＡを行う無線通信システム、特に、マクロセルをＬａｇaｃｙ Ｃａｒｒｉｅｒ、スモールセルをＮＣＴとする無線通信システムにおいて、Ｌａｇａｃｙ Ｃａｒｒｉｅｒ（すなわちマクロセル）の上りリンクにＰＵＣＣＨが集中する問題を解決し、上りリンクの周波数効率を向上できる。

上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明より明らかにされる。

マクロセルとスモールセルで構成されるネットワークの例を示す図 Ｌｅｇａｃｙ ＣａｒｒｉｅｒとＮｅｗ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｔｙｐｅのリソース構造の例を示す図 マクロセルをＬｅｇａｃｙ Ｃａｒｒｉｅｒ、スモールセルをＮｅｗ Ｃａｒｒｉｅｒ ＴｙｐｅとしたＣＡを行うネットワーク構成の例を示す図 本発明の第一の実施形態の概略図 本発明の第一の実施形態の動作手順の例を示す図 スモールセルの数が多い場合の問題点を示す図 本発明の第二の実施形態の概略図 本発明の第二の実施形態の動作手順の例を示す図 本発明の第三の実施形態の概略図 本発明の第三の実施形態の動作手順の例を示す図 本発明の第四の実施形態の動作手順の例を示す図 本発明の基地局の構成の例を示す図 集中型基地局構成を用いた場合の本発明の基地局の構成の例を示す図

以下、本発明の実施形態を図面に従い説明する。

なお、以下の実施形態においては便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらはお互い無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明などの関係にある。各実施の形態は、個別で実施してもよいが、組合せて実施してもよい。

また、以下の実施形態において、要素の数など（個数、数値、量、範囲等を含む）に言及する場合、特に明示した場合及び原理的に明らかに特定の数に限定される場合などを除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でもよいものとする。

さらに、以下の実施形態において、その構成要素（要素ステップなどを含む）は、特に明示した場合及び原理的に明らかに必須であると考えられる場合などを除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。

同様に、以下の実施形態において、構成要素などの形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合及び原理的に明らかにそうでないと考えられる場合などを除き、実質的にその形状などに近似または類似するものなどを含むものとする。このことは前記数値及び範囲についても同様である。

１．第一の実施形態
第一の実施形態では、ＰＵＣＣＨの送信を複数のセル、すなわち複数のＵＬ ＣＣに分散することを目的とする。

図４は、本発明の第一の実施形態の概略図である。図３と同様に、マクロセル４−２では、Ｌａｇａｃｙ Ｃａｒｒｉｅｒが用いられ、スモールセル４−４では、マクロセルと異なるＣＣにおいて、ＮＣＴが用いられている。

図４では、端末４−５は、マクロセル４−２のみに位置し、マクロ基地局４−１とＬａｇａｃｙ Ｃａｒｒｉｅｒ（Ｆ１ＤＬおよびＦ１ＵＬ）を用いて通信を行う。すなわち、Ｆ１ＤＬのＰＤＣＣＨもしくはＥＰＤＣＣＨがマクロ基地局４−１から端末４−５に送信され、端末４−５に対するＰＤＳＣＨがスケジューリングされる。そして、Ｆ１ＤＬにおいてＰＤＳＣＨがマクロ基地局４−１から端末４−５に対して送信される。同様に、Ｆ１ＤＬのＰＤＣＣＨもしくはＥＰＤＣＣＨを用いて、端末４−５のＰＵＳＣＨがスケジューリングされる。そして、Ｆ１ＵＬにおいて、端末４−５からマクロ基地局４−１に対してＰＵＳＣＨが送信される。また、端末４−５のＰＵＣＣＨは、Ｆ１ＵＬを用いてマクロ基地局４−１に対して送信される。

一方、端末４−６は、マクロセル４−２とスモールセル４−４の両方のエリアに位置する。そのため、Ｌｅｇａｃｙ Ｃａｒｒｉｅｒのマクロセル４−２をＰＣｅｌｌ、ＮＣＴのスモールセル４−４をＳＣｅｌｌとしたＣＡによって、マクロ基地局４−１およびスモールセル基地局４−３の両方と通信を行う。このとき、端末４−６のＵ−ｐｌａｎｅの情報を送受信する場合の動作は、例えば以下のようになる。

Ｆ２ＤＬのＥＰＤＣＣＨがスモールセル基地局４−３から端末４−６に送信され、端末４−６に対するＰＤＳＣＨもしくはＰＵＳＣＨがスケジューリングされる。そして、Ｆ２ＤＬにおいてＰＤＳＣＨがスモールセル基地局４−３から端末４−６に対して送信される。もしくは、Ｆ２ＵＬにおいてＰＵＳＣＨが端末４−６からスモールセル基地局４−３に対して送信される。

本発明の第一の実施形態では、この時、図４に示すように、端末４−６のＰＣｅｌｌをマクロセル４−２としたままで、ＰＵＣＣＨのみをＳＣｅｌｌの上りリンク、すなわち、Ｆ２ＵＬでマクロ基地局４−１に対して送信する。具体的には、マクロ基地局４−１もしくはスモールセル基地局４−３から端末４−６に対して、どのＳｅｒｖｉｎｇ Ｃｅｌｌ（すなわち、ＰＣｅｌｌもしくはいずれかのＳＣｅｌｌ）を用いてＰＵＣＣＨを送信するかを設定する。これは、例えば、上位層のシグナリングによって行うことができる。例えば、上位層のシグナリングとはＲＲＣシグナリングやＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）層における制御情報（ＭＡＣ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｅｌｅｍｅｎｔ）などである。具体的な動作手順については後述する。

このように、Ｌｅｇａｃｙ ＣａｒｒｉｅｒとＮＣＴを用いたＣＡを行う場合に、ＰＵＣＣＨを送信するＳｅｒｖｉｎｇ ＣｅｌｌをＰＣｅｌｌに固定するのではなく、基地局から端末に対して設定可能なパラメータとする。これにより、ＰＣｅｌｌの上りリンクのＣＣにＰＵＣＣＨの送信が集中する問題を解決できる。その結果、Ｌｅｇａｃｙ Ｃａｒｒｉｅｒの上りリンクの周波数効率を向上できる。例えば、図４では、端末４−５が上りリンクのデータチャネル（ＰＵＳＣＨ）に用いることができるリソース量を増加することができる。さらに、マクロセル、もしくはスモールセルに位置するレガシー端末、すなわち、ＮＣＴと対応するＵＬ ＣＣ（Ｆ２ＵＬ）をＰＵＳＣＨに用いることができない端末が、ＰＵＳＣＨに用いることができるリソース量を増加することができる。

図５は本発明の第一の実施形態の動作手順を示す図である。まず、端末はＦ１ＤＬおよびＦ１ＵＬを用いて、Ｌｅｇａｃｙ Ｃａｒｒｉｅｒのマクロセルに接続する（Ｓ５−１）。Ｓ５−１では、初期アクセス手順であるランダムアクセス手順や、ＰＤＳＣＨやＰＵＳＣＨ、ＰＵＣＣＨなどの各種ＲＲＣパラメータの設定などを行う。ＲＲＣパラメータについては非特許文献４に記載されている。この時、マクロセルがＰＣｅｌｌとなる。すなわち、Ｆ１ＤＬとＦ１ＵＬはＤＬ ＰＣＣおよびＵＬ ＰＣＣとなる。端末は、ＰＣｅｌｌで送信される参照信号を用いて、ＰＣｅｌｌのＣＳＩを測定する。そして測定したＣＳＩをマクロセルに対して、Ｆ１ＵＬ（ＵＬ ＰＣＣ）のＰＵＣＣＨを用いて報告する（Ｓ５−２）。ＰＵＣＣＨで送信されるＣＳＩは周期的に送信されるＣＳＩであるため、Ｐｅｒｉｏｄｉｃ ＣＳＩとしている。また、マクロセルからＦ１ＤＬ（ＤＬ ＰＣＣ）において送信された下りリンクのデータ（ＰＤＳＣＨ）に対するＨＡＲＱ−ＡＣＫは、Ｆ１ＵＬ（ＵＬ ＰＣＣ）のＰＵＣＣＨによって端末からマクロセルに対して送信される（Ｓ５−３およびＳ５−４）。ただし、ここでのデータは、Ｃ−ｐｌａｎｅの情報であってもよく、Ｕ−ｐｌａｎｅの情報であってもよい。以下でも同様に、Ｃ−ｐｌａｎｅおよびＵ−ｐｌａｎｅの情報は単にデータと表記する。

次に、マクロセルは、端末が報告する受信電力情報などを基に、端末がスモールセルに位置することを検出し、Ｎｅｗ Ｃａｒｒｉｅｒ ＴｙｐｅのスモールセルをＳＣｅｌｌとして設定する（Ｓ５−５）。Ｓ５−５は、ＳＣｅｌｌに対する各種のＲＲＣパラメータの設定を含む。具体的には、ＳＣｅｌｌの物理層のセルＩＤ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｅｌｌ ＩＤ：ＰＣＩ）や、送信モード（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｍｏｄｅ）、ＥＰＤＣＣＨのパラメータなどである。さらに、設定されるＳＣｅｌｌがＮｅｗ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｔｙｐｅであるか、Ｌｅｇａｃｙ Ｃａｒｒｉｅｒであるかの情報を含んでいてもよい。このとき、Ｓ５−６やＳ５−７に示すように、ＰＣｅｌｌおよびＳＣｅｌｌのＣＳＩは、Ｆ１ＵＬ（ＵＬ ＰＣＣ）のＰＵＣＣＨを用いて送信される。同様に、スモールセルからＦ２ＤＬ（ＤＬ ＳＣＣ）を用いて送信されたＰＤＳＣＨに対するＨＡＲＱ−ＡＣＫも、Ｆ１ＤＬ（ＵＬ ＰＣＣ）のＰＵＣＣＨを用いて報告される（Ｓ５−８およびＳ５−９）。

次に、マクロセルは、端末の電波状況や、マクロセルのＰＵＣＣＨリソースの使用状況など種々の情報、基準によって、当該端末のＰＵＣＣＨをＳＣｅｌｌで送信させることを判断する。そして、マクロセルは、端末に対し、ＰＵＣＣＨ送信用のＳｅｒｖｉｎｇ Ｃｅｌｌを設定する（Ｓ５−１０）。この設定は例えばＲＲＣのシグナリングによって行われる。ただし、この設定のための信号は、スモールセルから送信されてもよい。

ＬＴＥ規格では、ＰＣｅｌｌをインデックス０（固定値）とし、ＳＣｅｌｌは、１から７のインデックスが設定される（この設定はＳ５−５において行われる）。そのため、Ｓ５−１０において、ＰＵＣＣＨを送信するＳＣｅｌｌのインデックスとして１から７のいずれかの値を設定してもよい。また、この設定が行われないことをもって、端末はＰＵＣＣＨをＰＣｅｌｌで送信すると判断してもよい。これにより、その設定に必要なオーバヘッドを削減することが可能となる。また、あるＳＣｅｌｌが設定されていた場合に、その設定が破棄されることが通知されることをもって、端末はＰＵＣＣＨをＰＣｅｌｌで送信すると判断してもよい。もしくは、Ｓ５−１０において、ＰＣｅｌｌのインデックスを含めた０から７のいずれかの値を設定してもよい。

また、複数のＳＣｅｌｌを用いている場合には、その中のいずれか一つのＳＣｅｌｌをＰＵＣＣＨ送信用のＳｅｒｖｉｎｇ Ｃｅｌｌとして設定する。このとき、例えば受信電力が大きいＳＣｅｌｌを選択することで、端末の通信品質の向上を図ることができる。又は、ＰＵＣＣＨの送信に用いられる頻度が少ない、もしくはＰＵＣＣＨに使用しているリソースの量が少ないＳＣｅｌｌを選択することで、各ＳＣｅｌｌにおけるＰＵＣＣＨのためのオーバヘッドが平準化され、リソースを有効活用することができる。

さらに、Ｓ５−１０において、ＳＣｅｌｌで送信するＰＵＣＣＨのための、ＰＵＣＣＨリソースを設定してもよい。ここで、ＰＵＣＣＨリソースを決定するパラメータは、ＨＡＲＱ−ＡＣＫ、ＣＳＩ、ＳＲごとにそれぞれ異なるパラメータとして設定される。例えば、ＨＡＲＱ−ＡＣＫは、０から２０４７の値で表わされるｎ１ＰＵＣＣＨ−ＡＮというパラメータを用いる。ＣＳＩは、０から１１８５の値で表わされるＰＵＣＣＨＲｅｓｏｕｒｃｅＩｎｄｅｘというパラメータを用いる。ＳＲは、０から２０４７の値で表わされるｓｒ−ＰＵＣＣＨ−ＲｅｓｏｕｒｃｅＩｎｄｅｘというパラメータを用いる。各Ｓｅｒｖｉｎｇ Ｃｅｌｌにおいて必要なＰＵＣＣＨリソースの量は、各Ｓｅｒｖｉｎｇ ＣｅｌｌにおいてＰＵＣＣＨを送信する端末の数などに応じて異なる。後述するように、ＰＵＣＣＨリソースによって、ＰＵＣＣＨを送信する周波数リソース（すなわち、ＰＲＢの番号）などが決定される。そのため、ＰＵＣＣＨリソース決定するためのこれらのパラメータは、各Ｓｅｒｖｉｎｇ ＣｅｌｌのＰＵＣＣＨリソースの使用状況に応じて設定する必要がある。したがって、上述したように、ＰＵＣＣＨを送信するＳｅｒｖｉｎｇ ｃｅｌｌをＰＣｅｌｌからＳＣｅｌｌに変更する際に、ＰＵＣＣＨリソースをＳＣｅｌｌのＰＵＣＣＨリソースの使用状況に応じて、再設定することで、ＰＵＣＣＨのオーバヘッドを削減することができる。

その後、端末は、ＰＣｅｌｌやＳＣｅｌｌのＣＳＩをＳ５−１０で設定されたＳＣｅｌｌのＵＬ ＣＣ（ＵＬ ＳＣＣ）であるＦ２ＵＬを用いて報告する（Ｓ５−１１およびＳ５−１２）。さらに、Ｆ２ＤＬ（ＤＬ ＳＣＣ）で送信されたＰＤＳＣＨに対するＨＡＲＱ−ＡＣＫは、Ｆ２ＵＬ（ＵＬ ＳＣＣ）で報告される（Ｓ５−１３およびＳ５−１４）。

２．第二の実施形態
第二の実施形態では、空間、すなわち、同一ＣＣの異なるセル方向にＰＵＣＣＨの送信を分散化することを目的とする。

ＬＴＥ規格では、セル毎のＰＵＣＣＨはＰＣＩによって区別されている。具体的には、ＰＣＩが異なると、ＰＵＣＣＨの信号系列の基準となる信号系列（Ｂａｓｅ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）や、サイクリックシフトのパターンを決定するランダム系列の初期値が異なる。一方で、同一のセルＩＤにおける端末間のＰＵＣＣＨは、ＰＵＣＣＨリソースによって区別される。具体的には、ＰＵＣＣＨリソースが異なると、ＰＵＣＣＨに用いる周波数リソース（すなわち、ＰＲＢの番号）や、サイクリックシフト量、時間領域で乗算される直交系列などが異なる。これらの詳細は非特許文献３に開示されている。

異なる端末が送信するＰＵＣＣＨに用いられるＰＣＩが異なる場合、当該端末が同一のＰＵＣＣＨリソースを用いていたとしても、それらの端末のＰＵＣＣＨの干渉はランダム化される。その結果、それらの端末のＰＵＣＣＨを区別することができる。ここで、複数のＣＣを用いる場合には、同一の基地局であっても、ＣＣ間で異なるＰＣＩを用いても良い。

しかしながら、Ｌｅｇａｃｙ ＣａｒｒｉｅｒとＮＣＴを用いたＣＡを行う場合には、図６に示すような問題が生じる。図６では、２つのスモールセル基地局６−３および６−５と、それらの基地局が形成するスモールセル６−４および６−６がマクロセル６−２内に存在している。図３と同様に、マクロセル６−２ではＦ１ＤＬにおいて、Ｌｅｇａｃｙ Ｃａｒｒｉｅｒを用い、スモールセル６−４および６−６では、Ｆ２ＤＬにおいてＮＣＴを用いているものとする。マクロセル６−２とスモールセル６−４、６−６の両方のエリアに位置する端末６−８と６−９は、それぞれ、Ｌａｇａｃｙ ＣａｒｒｉｅｒのマクロセルをＰＣｅｌｌ、ＮＣＴのスモールセルをＳＣｅｌｌとしたＣＡによって通信を行っている。

このとき、図３の場合と同様に、スモールセル６−４および６−６に位置する端末６−８および６−９のＰＵＣＣＨは、Ｆ１ＵＬにおいてマクロセル基地局６−１に対して送信されることになる。このことは、より詳細には、端末６−８および６−９のＰＵＣＣＨが、マクロセル６−２のＰＣＩを用いて生成されていることと等価である。これは、ＣＡを行う場合、ＰＵＣＣＨはＰＣｅｌｌのＰＣＩを用いて信号を生成することによる。

そのため、マクロセル６−２のエリアのみに位置する端末６−７と、マクロセル６−２とスモールセル６−４または６−６の両方のエリアに位置する端末６−８および６−９のＰＵＣＣＨは、図６に示したように、異なるＰＵＣＣＨリソースを用いることで区別する必要がある。その結果、Ｆ１ＵＬにおいて必要なＰＵＣＣＨリソースの量が増加し、マクロセルの上りリンクの周波数効率が低下してしまう。スモールセルの数が増加すると、スモールセルの数に比例したＰＵＣＣＨリソースが必要となるため、マクロセルにおけるＰＵＣＣＨのオーバヘッドがさらに増大する。

本発明の第二の実施形態では、以上の問題を、ＰＵＣＣＨを送信するＳｅｒｖｉｎｇ Ｃｅｌｌを変更することなく解決する方法を開示する。これは、上りリンクの基地局間連携（ＣｏＭＰ：Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｄ Ｍｕｌｔｉ Ｐｏｉｎｔ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ）技術を用いることで実現できる。

図７は、本発明の第二の実施形態の概略図である。基本的な構成は、図６と同様であるが、図７では、端末７−８および端末７−９のＰＵＣＣＨが、Ｆ１ＵＬを用いて、スモールセル基地局７−３および７−５に対して送信されている。さらに、スモールセル７−４と７−６では、同一のＰＵＣＣＨリソースが用いられている。本発明の第二の実施形態では、図８にて述べるように、端末７−８および７−９に対し、ＰＵＣＣＨの信号を生成するために、マクロセル７−２（すなわちＰＣｅｌｌ）と異なるＰＣＩを用いるように設定する。さらに、端末７−８と端末７−９の間でも互いに異なるＰＣＩを用いるように設定する。そのため、図７に示すように、マクロセル７−２を共通のＰＣｅｌｌとする端末７−８と７−９において、同一のＰＵＣＣＨリソースを用いていたとしても、ＰＵＣＣＨを区別することができる。その結果、図７に示すように、ＰＵＣＣＨの送信を異なるセルに分散でき、マクロセル７−２の上りリンクの周波数効率を向上できる。さらに、スモールセル基地局に対してＰＵＣＣＨを送信するため、送信に必要な消費電力を低減することができる。ただし、このＰＣＩは、ＰＵＣＣＨの信号系列を生成するために用いられる仮想的なＰＣＩであり、Ｆ２ＤＬ／ＵＬにおけるスモールセルのＰＣＩ（すなわち、ＳＣｅｌｌのＰＣＩ）とは同一であってもよいが、同一である必要はない。そのため、とりうる値としては、ＰＣＩと同じ０から５０３の値を取っても良く、５０４以上の値を取っても良い。以降では、この仮想的なＰＣＩをＶｉｒｔｕａｌ Ｃｅｌｌ ＩＤ（ＶＣＩ）とする。

ここで、マクロセル７−２におけるＰＵＣＣＨとスモールセル７−４および７−６では異なるＰＵＣＣＨリソースが用いられており、さらに、お互いのＰＵＣＣＨリソースに相当する周波数リソースはＲｅｓｅｒｖｅとなっている。これは、マクロ基地局に対して上りリンクの送信を行う端末（例えば端末７−７）は、送信電力が大きく、スモールセル（例えば７−４）において大きな干渉となり、異なるＰＣＩを用いていたとしても、スモールセルにおけるＰＵＣＣＨの受信性能が低下するためである。

図８は、本発明の第二の実施形態の動作手順を示す図である。Ｓ８−１からＳ８−９までの手順は、図５におけるＳ５−１とＳ５−９と同様である。Ｓ８−１０では、マクロセルは、端末の電波状況や、マクロセルのＰＵＣＣＨリソースの使用状況など種々の情報、基準によって、当該端末のＰＵＣＣＨをスモールセルに対して送信させることを決定する。そして、マクロセルは、端末に対し、ＰＵＣＣＨに対してＵＬ ＣｏＭＰのためのパラメータを設定する。具体的には、Ｆ１ＵＬにおいて送信するＰＵＣＣＨの信号系列を生成ために用いるＶＣＩや、ＰＵＣＣＨリソースなどのパラメータを設定する。図７のように複数のスモールセルがある場合には、異なるスモールセルにおいて異なるＶＣＩを用いるように設定すればよい。加えて、ＰＵＣＣＨの送信電力を決定するために用いるパスロスを決定するための情報や、ターゲット受信電力に関するパラメータなどを設定してもよい。この設定は例えばＲＲＣのシグナリングによって行われる。ただし、この設定のための信号は、スモールセルから送信されてもよい。

その後、端末は、ＰＣｅｌｌやＳＣｅｌｌのＣＳＩをＳ８−１０で設定されたＶＣＩなどのパラメータ用いて、Ｆ１ＵＬ（ＵＬ ＰＣＣ）を用いてスモールセルに対して送信する（Ｓ８−１１およびＳ８−１２）。さらに、Ｆ２ＤＬ（ＤＬ ＳＣＣ）で送信されたＰＤＳＣＨに対するＨＡＲＱ−ＡＣＫについても、Ｆ１ＵＬ（ＵＬ ＰＣＣ）を用いて、スモールセルに対して送信されることになる（Ｓ８−１３およびＳ８−１４）。

３．第三の実施形態
第三の実施形態では、ＰＵＣＣＨの送信を周波数キャリア方向および空間方向に分散化することを目的とする。

第二の実施形態では、図７に示したように、ＰＵＣＣＨの送信先のみを変更している（すなわち、ＰＵＣＣＨの信号系列を生成するためのＰＣＩを異なる値のＶＣＩに変更している）。そのため、マクロセルに対してＰＵＣＣＨを送信する端末のＰＵＣＣＨが、スモールセルにおいて大きな干渉となることを避けるために、マクロセルとスモールセルで、ＰＵＣＣＨリソースを分ける必要があり、マクロセルにおける上りリンクの周波数利用効率が十分に改善されない可能性がある。また、第一の実施形態では、図４に示したように、ＰＵＣＣＨを送信するＣＣのみを変更している。そのため、マクロセルでは、上りリンクのデータ（ＰＵＳＣＨ）の通信にＦ２ＵＬを用いないにも関わらず、ＰＵＣＣＨの受信のために、マクロ基地局において、Ｆ２ＵＬの受信機能を有する必要があり、マクロ基地局の構成が複雑となる可能性がある。一方、第二の実施形態では、スモールセルでは、上りリンクのデータ（ＰＵＳＣＨ）の通信にＦ１ＵＬを用いないにも関わらず、ＰＵＣＣＨの受信のために、スモールセル基地局において、Ｆ２ＵＬの受信機能を有する必要があり、スモールセル基地局の構成が複雑となる可能性がある。

図９は、これらの課題を解決する本発明の第三の実施形態の概略図である。基本的な構成は、図６や７と等しいが、図９では、スモールセル９−４、９−６に位置する端末９−８と９−９のＰＵＣＣＨを送信するＣＣが、Ｆ２ＵＬとなり、かつスモールセル基地局９−３および９−５に対して送信されている点が異なる。図９のように、Ｌｅｇａｃｙ ＣａｒｒｉｅｒのマクロセルをＰＣｅｌｌ、ＮＣＴのスモールセルをＳＣｅｌｌとしたＣＡを行う場合に、ＰＵＣＣＨを送信するＣＣを、Ｆ１ＵＬからＦ２ＵＬに変更し、さらに、送信先すなわちＰＵＣＣＨの信号系列を生成するために用いるＰＣＩを変更する。これにより、マクロ基地局９−１に対してＰＵＣＣＨを送信する端末９−７と、スモールセル基地局９−３および９−５に対してＰＵＣＣＨを送信する端末９−８および９−９の間の干渉問題を解決できる。

さらに、マクロ基地局９−１では、Ｆ１ＵＬのみで上りリンクの信号（ＰＵＣＣＨ、ＰＵＳＣＨ）を受信すればよく、スモールセル基地局９−３および９−５では、Ｆ２ＵＬのみで上りリンクの信号（ＰＵＣＣＨ、ＰＵＳＣＨ）を受信すればよいため、マクロ基地局９−１およびスモールセル基地局９−３、９−５の構成を簡略化できる。

図１０に本発明の第三の実施形態の動作手順を示す。図１０において、Ｓ１０−１からＳ１０−９までの手順は、図５におけるＳ５−１とＳ５−９と同様である。次に、マクロセルは、端末の電波状況や、マクロセルやスモールセルのＰＵＣＣＨリソースの使用状況など種々の情報、基準によって、当該端末のＰＵＣＣＨをＳＣｅｌｌの上りリンクを用いてスモールセルに対して送信させることを決定する。そして、マクロセルは、端末に対し、ＰＵＣＣＨ送信用のＳｅｒｖｉｎｇ Ｃｅｌｌを設定する（Ｓ１０−１０）。Ｓ１０−１０で設定するパラメータは、Ｓ５−１０と同様である。次いで、Ｓ１０−１１において、マクロセルは、端末に対し、ＰＵＣＣＨに対してＵＬ ＣｏＭＰのためのパラメータを設定する（Ｓ１０−１１）。

ただし、ＰＵＣＣＨの送信のために、Ｓ１０−１やＳ１０−５、Ｓ１０−１０などで設定したパラメータと同じパラメータを用いる場合にはＳ１０-１１を省略してもよい。例えば、Ｓ１０−５において設定したＳＣｅｌｌのＰＣＩと、ＰＵＣＣＨの信号系列を生成するために用いるＶＣＩを同じとする場合、Ｓ１０-１１におけるＶＣＩの設定は省略できる。また、端末は、Ｓ１０-１０において、ＰＵＣＣＨを送信するためのＳＣｅｌｌのインデックスが設定され、Ｓ１０−１１において、ＰＵＣＣＨの信号系列を生成するためのＶＣＩが設定されないことをもって、ＰＵＣＣＨの信号系列を生成するためのＰＣＩとして、Ｓ１０−１０で設定されたインデックスと同じＳＣｅｌｌのＰＣＩ（Ｓ１０−５で設定されたもの）を用いると判断してもよい。このように、Ｓ１０−１１におけるＶＣＩの設定を省略することにより、その設定に必要なオーバヘッドを削減することが可能となる。ただし、Ｓ１０−１１においてＶＣＩが設定された場合は、端末はＳ１０-１０において設定されたＳＣｅｌｌのＰＣＩに関わらず、Ｓ１０-１１で設定されたＶＣＩを用いて、ＰＵＣＣＨの信号系列を生成する。

さらに、Ｓ１０−１０でＰＵＣＣＨ送信用のＳＣｅｌｌが設定された場合、端末は、ＰＵＣＣＨの送信電力を測定するために用いるパスロスとして、Ｓ１０−１０で設定されたＳＣｅｌｌのパスロスを用いても良い。これにより、ＳＣｅｌｌが設定された場合の電力制御のパラメータの設定に必要なオーバヘッドを削減することが可能となる。もしくは、どのＳｅｒｖｉｎｇ Ｃｅｌｌ（ＰＣｅｌｌまたはいずれか一つのＳＣｅｌｌ）のパスロスを用いてＰＵＣＣＨの送信電力を決定するかを別のパラメータとして設定してもよい。ただし、ＶＣＩと同様に、Ｓ１０−１１で、新たな電力制御のパラメータが設定された場合には、端末はその設定に従う。

また、Ｓ１０−１１とＳ１０−１０については、順番が逆になっても良く、一つのＲＲＣ Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎとして設定されてもよい。また、Ｓ１０−１０やＳ１０−１１の設定は、スモールセルから送信されてもよい。

その後、端末は、Ｓ１０−１０およびＳ１０−１１で設定されたＳＣｅｌｌのＵＬ ＣＣ（ＵＬ ＳＣＣ）およびＳ１０−１１で設定されたＶＣＩ（もしくはＳ１０−１０で設定されたＳＣｅｌｌのＰＣＩ）を用いて、ＰＣｅｌｌやＳＣｅｌｌのＣＳＩをスモールセルに対して報告する（Ｓ１０−１２およびＳ１０−１３）。さらに、Ｆ２ＤＬ（ＤＬ ＳＣＣ）で送信されたＰＤＳＣＨに対するＨＡＲＱ−ＡＣＫについても、Ｆ２ＵＬ（ＵＬ ＳＣＣ）を用いてスモールセルに対して報告される（Ｓ１０−１４およびＳ１０−１５）。

ただし、図１０に示した設定は、端末毎に行われる。すなわち、端末毎にＰＵＣＣＨを送信するＳｅｒｖｉｎｇ Ｃｅｌl（ＳＣｅｌｌまたはＰＣｅｌｌ）が異なっていても良い。例えば、同一のスモールセルをＳＣｅｌｌとして用いるある端末は、ＳＣｅｌｌ（ＵＬ ＳＣＣ）を用いてＰＵＣＣＨを送信し、別の端末は、従来と同様にＰＣｅｌｌ（ＵＬ ＰＣＣ）を用いてＰＵＣＣＨを送信してもよい。さらに、スモールセルに複数のＳＣｅｌｌ（ＵＬ ＳＣＣ）がある場合、端末毎に異なるＳＣｅｌｌを用いてＰＵＣＣＨを送信してもよい。

また、ＬＴＥにおいては、ＳＣｅｌｌは活性化、非活性化（Ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ、Ｄｅａｃｔｉｖａｔｉｏｎ）することができる。端末は、ＤｅａｃｔｉｖａｔｉｏｎされたＳＣｅｌｌでは、ＰＤＣＣＨ／ＥＰＤＣＣＨの受信（モニタ）や、下りリンクデータ（ＰＤＳＣＨ）の受信、上りリンクデータ（ＰＵＳＣＨ）や参照信号などの送信、ＣＳＩの測定（および報告）などを行わない。そのため、図１０におけるＳ１０−１０（および図５におけるＳ５−１０）で設定されたＳＣｅｌｌがＤｅａｃｔｉｖａｔｉｏｎされた場合、ＰＵＣＣＨも送信されず、ＰＣｅｌｌやＡｃｔｉｖａｔｉｏｎとなっている別のＳＣｅｌｌのＨＡＲＱ−ＡＣＫやＣＳＩについても報告されなくなる可能性がある。

この問題を解決するためには、ＰＵＣＣＨを送信するＳＣｅｌｌがＤｅａｃｔｉｖａｔｉｏｎされた場合には、ＰＵＣＣＨの送信を従来と同様にＰＣｅｌｌの上りリンク（ＵＬ ＰＣＣ）に戻すことなどが考えられる。逆に、ＰＵＣＣＨを送信するＳＣｅｌｌがＤｅａｃｔｉｖａｔｉｏｎの状態からＡｃｔｉｖａｔｉｏｎされた場合には、設定されたＳＣｅｌｌにおいて、ＰＵＣＣＨの送信を再開すればよい。ただし、ＰＵＣＣＨの送信をＰＣｅｌｌに戻す、もしくはＳＣｅｌｌでの送信を再開するタイミングは、端末と基地局で共通認識を持っておくことが望ましい。例えば、現行のＬＴＥ規格と同様にＡｃｔｉｖａｔｉｏｎ／Ｄｅａｃｔｉｖａｔｉｏｎの命令の受信から、８サブフレーム後とすることに予め決定しておくことなどが考えられる。また、この動作は、特に追加の再設定を行うことなく、自動的に行うことができる。

４．第四の実施形態
本発明の第四の実施形態では、ＰＵＣＣＨを送信するＳｅｒｖｉｎｇ Ｃｅｌｌ（ＣＣ）が、ＰＵＣＣＨで送信する情報の中身に応じて異なる方法を開示する。すなわち、ＰＵＣＣＨを送信するＳｅｒｖｉｎｇ Ｃｅｌｌが複数となる場合である。

前述のＡｃｔｉｖａｔｉｏｎ／Ｄｅａｃｔｉｖａｔｉｏｎの命令とは異なり、ＲＲＣによるＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎは、設定までの時間が長く、ＰＤＳＣＨとしては複数に及ぶ可能性がある。そのため、第一から第三の実施形態において、ＰＵＣＣＨを送信するＣＣや、ＰＵＣＣＨの信号系列の生成に用いるＶＣＩを設定および再設定している期間において、どのＣＣ、もしくはどのＶＣＩを用いてＰＵＣＣＨが送信されるかが、基地局においてわからなくなる可能性がある。これは、ＳＣｅｌｌの設定を変更（Ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ）する場合や、ＳＣｅｌｌの使用を破棄（Ｒｅｌｅａｓｅ）する場合にも同様である。また、ハンドオーバ（すなわちＰＣｅｌｌを変更する）場合にも生じる可能性がある。

この問題を避けるために、本発明の第四の実施形態では、必須情報などはＰＣｅｌｌの上りリンク（ＵＬ ＰＣＣ）に固定して送信する。以下で述べる方法は、第一から第三の実施例とも容易に組合せることが可能である。

図１１は第四の実施形態の動作手順の例を示す図である。初期アクセスの手順（Ｓ１１−１）およびＮＣＴのＳＣｅｌｌをＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎする際の動作（Ｓ１１−２）については、図５などでＳ５−１からＳ５−９までに記載したものと同じでよい。また、Ｓ１１−３においてＰＵＣＣＨ送信用のＳｅｒｖｉｎｇ Ｃｅｌｌを設定する動作についても、図１０のＳ１０−１０に記載したものと同じでよい。図１１では図示していないが、図１０のＳ１０−１１のように、ＵＬ ＣｏＭＰに関するパラメータを設定してもよい。

Ｓ１１−４からＳ１１−９では、ＰＵＣＣＨで送信するＨＡＲＱ−ＡＣＫに関して、ＰＤＳＣＨをスケジューリングするために用いる探索領域（Ｓｅａｒｃｈ Ｓｐａｃｅ）に応じて、ＰＵＣＣＨを送信するＳｅｒｖｉｎｇ Ｃｅｌｌ（ＣＣ）を変える場合の動作を記載している。

ここで、Ｓｅａｒｃｈ Ｓｐａｃｅは、ＰＤＣＣＨまたはＥＰＤＣＣＨが送信される領域である。Ｓｅａｒｃｈ Ｓｐａｃｅには共通探索領域（Ｃｏｍｍｏｎ Ｓｅａｒｃｈ Ｓｐａｃｅ（ＣＳＳ））とユーザ固有の探索領域（ＵＥ−ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｓｅａｒｃｈ Ｓｐａｃｅ（ＵＳＳ））がある。ＣＳＳは、セル内に報知するシステム情報（Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）や、ページング（Ｐａｇｉｎｇ）、ランダムアクセスに関する情報のスケジューリングのために用いられる。また、ハンドオーバのためのＲＲＣシグナリングや各種ＲＲＣパラメータの再設定（Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）のための情報を送信する場合にも用いられる。そのため、ＣＳＳは、その領域がセル内の端末で共通となっており、ＣＳＳでスケジューリングされたＰＤＳＣＨの送信方法も（少なくとも通常のサブフレームでは）異なるＴｒａｎｓｍｉｔｔｉｏｎ Ｍｏｄｅを用いる端末間で共通となっている。具体的には、ＣＳＳでスケジューリングされたＰＤＳＣＨは、ＣＲＳのアンテナポート数に応じて、単一アンテナ送信または送信ダイバーシチを用いて送信される。その結果、例えばＴｒａｎｓｉｍｉｓｓｉｏｎ Ｍｏｄｅの変更をＲＲＣシグナリングによって行っている場合にも、どの送信方法を用いるかに関して、基地局と端末で認識を合わせることが可能となる。

一方、ＵＳＳはその他の端末個別のデータ送信に用いられることが想定されているため、ＵＳＳでスケジューリングされたＰＤＳＣＨは、Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｍｏｄｅに応じて送信方法やそれに用いられるパラメータが異なっている。ＣＡを用いる場合、ＰＣｅｌｌのスケジューリングにはＣＳＳとＵＳＳの両方が用いられるが、ＳＣｅｌｌのスケジューリングにはＵＳＳのみが用いられる。

そのため、図１１では、ＰＤＳＣＨが、ＤＬ ＰＣＣ（Ｆ１ＤＬ）において、ＰＤＣＣＨ（もしくはＥＰＤＣＣＨ）のＣＳＳを用いてマクロセルからスケジューリングされた場合（Ｓ１１−４）、そのＰＤＳＣＨに対するＨＡＲＱ−ＡＣＫは、ＰＣｅｌｌの上りリンク、すなわちＵＬ ＰＣＣ（Ｆ１ＵＬ）を用いて報告される（Ｓ１１−５）。一方、ＰＣｅｌｌのＰＤＳＣＨであっても、それが（Ｅ）ＰＤＣＣＨのＵＳＳでスケジューリングされた場合（Ｓ１１−６）、そのＰＤＳＣＨに対するＨＡＲＱ−ＡＣＫは、Ｓ１１−３で設定されたＳｅｒｖｉｎｇ Ｃｅｌｌ、すなわちＵＬ ＳＣＣ（Ｆ２ＵＬ）におけるＰＵＣＣＨを用いてスモールセルに対して報告されている（Ｓ１１−７）。同様に、ＥＰＤＣＣＨのＵＳＳによってスケジューリングされたＳＣｅｌｌのＰＤＳＣＨに対するＨＡＲＱ−ＡＣＫも、ＵＬ ＳＣＣ（Ｆ２ＵＬ）において、ＰＵＣＣＨを用いてスモールセルに対して報告されている（Ｓ１１−８およびＳ１１−９）。

Ｓ１１−１０からＳ１１−１２は、ＰＵＣＣＨで送信されるその他の情報の扱いについての動作である。Ｓ１１−１０では、端末からの上りリンクデータ（ＰＵＳＣＨ）のスケジューリング要求（ＳＲ：Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ Ｒｅｑｕｅｓｔ）は、情報の優先度が高いため、ＵＬ ＰＣＣで報告されるものとしている。一方で、ＣＳＩについては情報の優先度が低いため、ＰＣｅｌｌ、ＳＣｅｌｌ共に、Ｓ１１−３で設定されたＵＬ ＳＣＣで報告されるものとしている（Ｓ１１−１１およびＳ１１−１２）。

ただし、ＣＳＳ、ＵＳＳの区別に関わらず、ＰＣｅｌｌのＰＤＳＣＨに対するＨＡＲＱ−ＡＣＫは、全てＵＬ ＰＣＣで報告してもよく、同様にＰＣｅｌｌのＰｅｒｉｏｄｉｃ ＣＳＩについてもＵＬ ＰＣＣで報告してもよい。また、ＨＡＲＱ−ＡＣＫ、ＣＳＩ、ＳＲのそれぞれを報告するＳｅｒｖｉｎｇ Ｃｅｌｌを独立に設定してもよく、ＣＳＩについては、ＰＣｅｌｌおよびそれぞれのＳＣｅｌｌに関して独立に設定してもよい。

５．装置構成
図１２は、本発明の基地局の装置構成の例である。図１２に記載の装置は、メモリ、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ−Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などによって実現することができる。

１２−１はマクロ基地局であり、１２−２はスモールセル基地局である。

アンテナ１２−３はＲＦ部１２−４から転送された下りリンクのＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号を送信する。また、アンテナ１２−３は、端末から送信された上りリンクのＲＦ信号を受信する。

ＲＦ部１２−４は、ベースバンド信号処理部１２−５から入力された下りリンクのベースバンド信号をＲＦ信号へと変換し、アンテナ１２−３を介してそれを送信する。また、ＲＦ部１２−４は、アンテナ１２−３から入力された上りリンクのＲＦ信号をベースバンド信号へと変換し、ベースバンド信号処理部１２−５へ入力する。ＲＦ部１２−４は電力増幅器も含む。図１２では、マクロ基地局１２−１のＲＦ部１２−４はＦ１の周波数のＲＦ信号を変換し、スモールセル基地局１２−２のＲＦ部１２−４はＦ２の周波数のＲＦ信号を変換するものとしている。ただし、図４や図７のように、マクロ基地局１２−１およびスモールセル基地局１２−２において、それぞれ、Ｆ２ＵＬおよびＦ１ＵＬでＰＵＣＣＨを受信する必要がある場合には、それぞれのＲＦ部はＦ２およびＦ１の周波数のＲＦ信号の変換も行う。また、ＲＦ部１２−４は、ベースバンド信号処理部１２−５と光ファイバ等の有線回線を介して接続するＲＲＨ（Ｒｅｍｏｔｅ Ｒａｄｉｏ Ｈｅａｄ）構成を取っても良い。その場合には、ＲＦ部１２−４とベースバンド信号処理部１２−５の間に光インターフェース（光電気／電気光変換器）と光ファイバが含まれる。

ベースバンド信号処理部１２−５は、Ｌ２／Ｌ３プロセッサ１２−６から入力される各端末の下りリンクのデータチャネル（ＰＤＳＣＨ）および制御チャネル（ＰＤＣＣＨやＥＰＤＣＣＨ、ＰＨＩＣＨ、ＰＣＦＩＣＨなど）の物理層の信号処理、物理層の制御チャネルの生成、および、ＲＦ部１２−４から入力される上りリンクのデータチャネル（ＰＵＳＣＨ）および制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）などの物理層の信号処理を行う。下りリンクの信号処理は、具体的には、データ信号および制御信号の誤り訂正符号化、レートマッチング、変調、レイヤマッピングやＰｒｅｃｏｄｉｎｇ等のＭＩＭＯ信号処理、ＲＥへのマッピング、ＩＦＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）などである。端末が復調のための伝搬路推定やＣＳＩ、受信電力の測定などを行うために用いる参照信号（ＣＲＳ、ＣＳＩ−ＲＳ、ＤＭＲＳなど）の生成やＲＥへの挿入なども行う。同期信号や物理層のブロードキャストチャネル（ＰＢＣＨ：Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）の生成及びＲＥへの挿入なども行う。以上の信号処理によって生成されたベースバンド信号は、ＲＦ部１２−４へと送信される。上りリンクの信号処理は、ＲＦ部１２−４から入力された信号に対し、ＦＦＴ、ＲＥのデマッピング、ＭＩＭＯ受信重みの乗算やレイヤデマッピング等のＭＩＭＯ信号処理、復調、誤り訂正復号などを行う。上りリンクのＲＳを用いたチャネル推定や受信電力測定、上りリンクのＣＳＩ測定なども行う。復号されたデータチャネルや制御チャネルはＬ２／Ｌ３プロセッサ１２−６へ送信される。

Ｌ２／Ｌ３プロセッサ１２−６は、基地局のＬａｙｅｒ２およびＬａｙｅｒ３の処理を行うプロセッサである。Ｌ２／Ｌ３プロセッサ１２−６は、ネットワークＩ／Ｆ（Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）１２−８を介してゲートウェイから送信される各端末のデータや、他の基地局や移動管理装置（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｅｎｔｉｔｙ：ＭＭＥ）などから受信する制御信号をバッファに格納する。また、通信を行う端末や当該端末に割当てる時間および周波数リソースを決定するスケジューリング、ＨＡＲＱの管理、パケットの加工、無線回線の秘匿化処理、端末への上位層の制御信号の生成などを行う。前述のＲＲＣパラメータの決定や各種ＲＲＣ ＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎもＬ２／Ｌ３プロセッサ１２−６にて行われる。図１２では、スモールセルはＮＣＴであり、ＰＣｅｌｌとして動作しないことを想定しているため、マクロ基地局１２−１のみがネットワークＩ／Ｆ１２−８と接続する構成を取っているが、スモールセル基地局１２−２もネットワークＩ／Ｆとの接続を有していても良い。

また、マクロ基地局１２−１のＬ２／Ｌ３プロセッサ１２−６は、端末の位置や電波状況、トラヒックなどに基づいて、スモールセル基地局１２−２をＳＣｅｌｌとして設定する（すなわち、ＣＡを行う）ことを決定する。さらに、ＳＣｅｌｌとして設定した端末のデータをスモールセル基地局１２−２のＬ２／Ｌ３プロセッサ１２−６に転送する。また、スモールセル基地局１２−２のＬ２／Ｌ３プロセッサ１２−６は、受信した各端末の上りリンクの信号をマクロ基地局１２−１のＬ２／Ｌ３プロセッサ１２−６に転送する。

ＰＵＣＣＨ制御部１２−７は、マクロ基地局１２−１およびスモールセル基地局１２−２のＰＵＣＣＨリソースの使用状況や、トラヒック、各端末の電波状況などに基づいて、第一から第四の実施例に示したように、各端末がＰＵＣＣＨを送信するＳｅｒｖｉｎｇ Ｃｅｌｌを決定する機能を有する。例えば、ＰＵＣＣＨ制御部１２−７は、マクロ基地局１２−１において必要となるＰＵＣＣＨリソースの量がある閾値を超えた場合に、スモールセルに位置するある端末のＰＵＣＣＨをスモールセル基地局１２−２に対して（すなわち、ＳＣｅｌｌにおいて）送信させることを決定する。当該端末がＰＵＣＣＨを送信するＳｅｒｖｉｎｇ Ｃｅｌｌの情報は、マクロ基地局１２−１およびスモールセル基地局１２−２のＬ２／Ｌ３プロセッサに通知される。この情報は、前述の方法によって、ＲＲＣのＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎとしてマクロ基地局１２−１もしくはスモールセル基地局１２−２から当該端末に対して通知される。図１２では、ＰＵＣＣＨ制御部は、マクロ基地局１２−１やスモールセル基地局１２−２とは別の装置として記載しているが、例えば、マクロ基地局１２−１のＬ２／Ｌ３プロセッサ１２−６内の機能の一部であってもよい。

ネットワークＩ／Ｆ１２−８は、マクロ基地局１２−１がバックホール回線を通じて、コアネットワークに接続するためのインターフェースである。ネットワークＩ／Ｆ１２−８を介して、コアネットワークと接続することで、マクロ基地局１２−１は、ゲートウェイや移動管理装置、他の基地局と通信することができる。

以上の装置構成では、マクロ基地局１２−１とスモールセル基地局１２−２を別の装置として記載しているが、図１３に示すような集中型基地局の構成を取っても良い。集中型基地局１３−９は、例えば、図９などにおけるマクロ基地局と同じ位置に設置されてもよいが、マクロ基地局やスモールセル基地局とは、別の位置に設置されてもよい。図１３に示すように、集中型基地局１３−９は、マクロセル、スモールセルの全てのＬ２／Ｌ３プロセッサ１３−６、ベースバンド信号処理部１３−５を具備する。図１３では、１３−１がマクロセルのＬ２／Ｌ３およびベースバンドの処理を行い、１３−２がスモールセルのＬ２／Ｌ３およびベースバンドの処理を行う構成の例を示している。Ｌ２／Ｌ３プロセッサ１３−６とベースバンド信号処理部１３−５の構成は、図１２のものと同じでもよく、互いに連携できる構成であってもよい。ＰＵＣＣＨ制御部１３−７も、図１２のものと同様の構成でよい。また、マクロセルとスモールセルのＬ２／Ｌ３プロセッサ１３−６とベースバンド信号処理部１３−５は、それぞれ一つの装置であってもよい。ＲＦ部１３−４とアンテナ１３−３は、各サイトにＲＲＨとして存在し、ＲＦ部１３−４とベースバンド信号処理部１３−５の間は光ファイバ等のバックホール回線によって接続される。

６．ＮＣＴの受信電力測定方法
上述した本発明の実施形態では、マクロ基地局がスモールセルをＳＣｅｌｌとして使用することを決定するために、スモールセルの参照信号の受信電力（ＲＳＲＰ：Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ）が必要となる。Ｌｅｇａｃｙ Ｃａｒｒｉｅｒのみで構成される従来の無線通信システムでは、この受信電力はＣＲＳを用いて測定されていた。しかしながら、前述の通り、ＮＣＴではＣＲＳは５サブフレーム周期でしか送信されないため、従来の方法をそのまま用いることはできない。

ＮＣＴの受信電力を測定する方法には、大きく２つの方法が考えられる。第一の方法は、５サブフレーム周期で送信される同期保持用の１アンテナポート分のＣＲＳを用いる方法である。これを同期保持用ＣＲＳと呼ぶことにする。

図２に示したように、同期保持用ＣＲＳは５サブフレーム周期で送信されるが、端末は同期保持用ＣＲＳがどのサブフレームで送信されているかを把握することができない。すなわち、端末は、ＮＣＴを用いる各セルにおいて、同期保持用ＣＲＳがサブフレーム番号０、５、１０・・・、で送信されているか、１、６、１１・・・で送信されているかなどを把握することができない。

これは、例えば、同期保持用ＣＲＳを、サブフレーム番号を５で除算した剰余が０（サブフレーム番号ｍｏｄ５＝０）となるサブフレームで送信することを予め規定し、端末と基地局間でその情報を共有しておく方法が考えられる。

しかしながら、この場合、異なるセル間で同期保持用ＣＲＳの送信タイミングが重複することになり、同期保持用ＣＲＳが互いに干渉する可能性がある。そこで、同期保持用ＣＲＳのサブフレームオフセットを０から４の整数値で表わし、端末に対して通知しても良い。この情報を通知された端末は、サブフレーム番号を５で除算した剰余が、通知されたサブフレームオフセットと一致するサブフレーム（すなわち、サブフレーム番号ｍｏｄ５＝通知されたサブフレームオフセット、となるサブフレーム）において同期保持用ＣＲＳが送信されていると想定してもよい。これらの情報はセルおよびＣＣ毎に独立な値を設定してよい。また、サブフレームオフセットは、予め定められた１または複数のＰＲＢのグループ（例えばサブバンドなど）で異なる値を取っていても良い。

もしくは、ＰＣＩを５で除算した剰余（ＰＣＩｍｏｄ５）の値に応じて、サブフレームオフセットをＩｍｐｌｉｃｉｔに決定してもよい。すなわち、同期保持用ＣＲＳは、ＰＣＩｍｏｄ５＝サブフレーム番号ｍｏｄ５、となるサブフレームにおいて送信されてもよい。また、この場合も、予め定められた１または複数のＰＲＢのグループ（例えばサブバンドなど）で異なる値を取っていても良い。例えば、（ＰＣＩ＋サブバンド番号）ｍｏｄ５となる値に応じてサブフレームオフセットを決定してもよい。このように、ＰＣＩによってサブフレームオフセットをＩｍｐｌｉｃｉｔに決定することで、サブフレームオフセットを固定値にする場合に比べて、隣接セルにおいて同期保持用ＣＲＳの送信タイミングが重複する確率を低減できる。また、サブフレームオフセットを端末に通知する場合に比べて、サブフレームオフセットを通知するためのオーバヘッドを削減することができる。

以上のような同期保持用ＣＲＳが送信されるサブフレームの情報は、端末が隣接セルのＲＳＲＰを測定するためのＲＲＣ ＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎであるＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｃｏｎｆｉｇにおいて、基地局から端末に対して通知することができる。マクロ基地局は、Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｃｏｎｆｉｇにおいて、自身の周囲に存在するＮＣＴを用いる隣接セルのキャリア周波数やＰＣＩなどのリストを通知し、それに加えて同期保持用ＣＲＳのサブフレームオフセットを通知する。ただし、同期保持用ＣＲＳのサブフレームオフセットを固定とする場合や、ＰＣＩに応じてＩｍｐｌｉｃｉｔに決定する場合には、サブフレームオフセットの通知は省略することができる。

さらに、ＮＣＴを用いる隣接セルの情報は、ＮＣＴの受信電力を測定する時のみならず、初期アクセス前の端末、もしくは、アイドル状態の端末が、セル選択および再選択を行うためにも必要となる場合がある。例えば、ＮＣＴを用いるセルが、ＮＣＴ単独では通信できない場合、端末が不必要にＮＣＴにアクセスしないように、上述のＮＣＴを用いる隣接セルのキャリア周波数やＰＣＩおよび同期保持用ＣＲＳのサブフレームオフセットなどのリストが必要となる。もしくは、ＮＣＴが単独で通信可能なように拡張された場合、端末がＮＣＴに初期アクセスするためにも同様の情報が必要である。

これらの情報は、セル内にブロードキャストするシステム情報として報知すればよい。例えば、同一周波数の隣接セル情報を報知するシステム情報ブロックタイプ４（ＳｙｓｔｅｍＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＢｌｏｃｋＴｙｐｅ４）や、異なる周波数の隣接セル情報を報知するＳｙｓｔｅｍＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＢｌｏｃｋＴｙｐｅ５において報知してもよい。もしくは、新規のＳｙｓｔｅｍＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＢｌｏｃｋＴｙｐｅを追加して、同一周波数および異なる周波数の両方に対し、ＮＣＴを用いる隣接セルのリストをまとめて通知しても良い（例えば、ＳｙｓｔｅｍＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＢｌｏｃｋＴｙｐｅ１７などを追加する）。

ＮＣＴの受信電力を測定する第二の方法は、ＣＳＩ−ＲＳを用いる方法である。ＣＳＩ−ＲＳは、通品品質情報を示すＣＱＩ（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）や、ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｏｕｔｐｕｔ）のランク（レイヤ数）を示すＲＩ（Ｒａｎｋ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）、端末にとって望ましいＭＩＭＯのプリコーディング行列を示すＰＭＩ（Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ Ｍａｔｒｉｘ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）などのチャネル情報推定用の参照信号である。ＣＳＩ−ＲＳは、受信電力（ＲＳＲＰ）に比べて短周期のチャネル情報を測定するために用いられるが、時間方向に平均化することで、受信電力の算出にも用いることができる。

ＣＳＩ−ＲＳは、挿入されるＲＥを示すｒｅｓｏｕｒｃｅＣｏｎｆｉｇや、送信される周期とサブフレームオフセットを示すｓｕｂｆｒａｍｅＣｏｎｆｉｇ、ＣＳＩ−ＲＳの信号系列を決定するために用いるｓｃｒａｍｂｌｉｎｇＩｄｅｎｔｉｔｙ（これはＰＣＩに相当するものである）、アンテナポート数を示すａｎｔｅｎｎａＰｏｒｔＣｏｕｎｔなどによって構成される。マクロ基地局は、自身の周囲に存在するＮＣＴを用いるスモールセルのＣＳＩ−ＲＳに関する上記のパラメータを、ＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔＣｏｎｆｉｇに含めて端末に通知しても良い。加えて、ＣＳＩ−ＲＳと同一位置から送信されるＣＲＳの情報を示すために、ＣＲＳを送信するセルのＰＣＩや、アンテナポート数なども通知しても良い。また、同期保持用ＣＲＳと同様に、これらの情報をＳｙｓｔｅｍＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＢｌｏｃｋに含めて報知してもよい。

１−１…マクロ基地局
１−２…マクロセル
１−３…スモールセル基地局
１−４…スモールセル
１−５…端末
請求の範囲に記載した以外の本発明の観点の代表的なものとして、次のものがあげられる。

１．複数の周波数キャリアを用いて通信を行う無線通信システムであって、１つの周波数キャリアを第一セル、１または複数の周波数キャリアを第二セルとする場合に、基地局は、第二セルのいずれか一つの周波数キャリアを、物理層の上りリンクの制御チャネルを送信する周波数キャリアとして、上位層の制御信号によって端末に通知し、端末は、前記通知された周波数キャリアを用いて、物理層の上りリンクの制御チャネルを送信することを特徴とする無線通信システム。

２．前記１項に記載の無線通信システムであって、第二セルは第一セルに比べて、参照信号、物理層の下りリンクの制御チャネルの削減によってオーバヘッドが小さいことを特徴とする無線通信システム。

３．前記１項に記載の無線通信システムであって、端末は、前記通知された第二セルの伝搬ロスを用いて、物理層の上りリンクの制御チャネルの送信電力を決定することを特徴とする無線通信システム。

４．前記１項に記載の無線通信システムであって、端末は、前記通知された第二セルの物理層のセル識別子を用いて、物理層の上りリンクの制御チャネルの信号を生成することを特徴とする無線通信システム。

５．前記１項に記載の無線通信システムであって、基地局は、前記物理層の上りリンクの制御チャネルを送信する第二セルを端末に通知する場合に、物理層の上りリンクの制御チャネルのリソースを通知するための情報を合わせて通知することを特徴とする無線通信システム。

６．前記１項に記載の無線通信システムであって、端末は、物理層の上りリンクの制御チャネルで送信する情報の内、一部の情報は第一セルの周波数キャリアで送信し、その他の情報は、前記通知された第二セルの周波数キャリアで送信することを特徴とする無線通信システム。

７．前記６項に記載の無線通信システムであって、前記一部の情報は、第一セルで送信された下りリンクのデータチャネルに対するＡＣＫ情報であることを特徴とする無線通信システム。

８．前記７項に記載の無線通信システムであって、前記第一セルで送信された下りリンクのデータチャネルは、物理層の下りリンクの制御チャネルの共通探索領域を用いてスケジューリングされることを特徴とする無線通信システム。

９．前記１項に記載の無線通信システムであって、端末は、前記物理層の上りリンクの制御チャネルを送信する周波数キャリアが通知されない場合に、第一セルの周波数キャリアを用いて物理層の上りリンクの制御チャネルを送信することを特徴とする無線通信システム。

１０．前記１項に記載の無線通信システムであって、基地局は、物理層の上りリンクの制御チャネルを送信する周波数キャリアを、物理層の上りリンクの制御チャネルの情報に応じて、それぞれ独立に設定することを特徴とする無線通信システム。

１１．前記１０項に記載の無線通信システムであって、前記物理層の上りリンクの制御チャネルの情報は、ＡＣＫ情報、チャネル状態情報、スケジューリング要求のいずれかであることを特徴とする無線通信システム。

１２．複数の周波数キャリアを用いて通信を行う無線通信システムであって、１つの周波数キャリアを第一セル、１または複数の周波数キャリアを第二セルとし、第一の基地局が第一セルを用い、第二の基地局が第二セルを用いる場合に、基地局は、物理層の上りリンクの制御チャネルを送信する基地局を、第一の基地局から第二の基地局へと変更することを端末に通知し、端末は、前記通知された第二の基地局に対し、物理層の上りリンクの制御チャネルを送信することを特徴とする無線通信システム。

１３．前記１２項に記載の無線通信システムであって、基地局は、前記物理層の上りリンクの制御チャネルの信号系列を生成するために用いる物理層のセル識別子を端末に通知することを特徴とする無線通信システム。

１４．前記１項ないし１３項の何れかに記載の無線通信システムであって、前記第一セルは第二セルよりも送信電力が大きいことを特徴とする無線通信システム。

１５．参照信号、および物理層の下りリンクの制御チャネルを削減することで、オーバヘッドを削減する周波数キャリアを用いる無線通信システムであって、前記周波数キャリアの同期保持のために用いる参照信号は、物理層のセル識別子を５で除算した剰余が、サブフレーム番号を５で除算した剰余と等しくなるサブフレームにおいて送信されることを特徴とする無線通信システム。

Claims (12)

1. 複数の周波数キャリアを用いて通信を行う無線通信方法であって、
   端末が接続を確立するセルを第１のセルとし、前記第１のセル以外のセルを第２のセルとし、
   前記第１のセルに対応する周波数キャリアを第１の周波数キャリアとし、前記第２のセルに対応する周波数キャリアを第２の周波数キャリアとし、
   物理層の上りリンクの制御チャネルの情報を送信する周波数キャリアを、前記第２の周波数キャリアに設定するための情報を、基地局は上位層の制御信号によって前記端末に通知し、
   前記端末は、前記通知された情報に基づいて、前記第２の周波数キャリアを用いて前記物理層の上りリンクの制御チャネルの情報を送信することを特徴とする無線通信方法。
2. 請求項１に記載の無線通信方法であって、
   前記第１の周波数キャリアはＬｅｇａｃｙ Ｃａｒｒｉｅｒであり、前記第２の周波数キャリアはＮｅｗ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｔｙｐｅであることを特徴とする無線通信方法。
3. 請求項１に記載の無線通信方法であって、
   前記物理層の上りリンクの制御チャネルの情報を送信する周波数キャリアを、前記第２の周波数キャリアに設定するための情報として、前記基地局は、前記第２のセルのインデックスを前記端末に通知することを特徴とする無線通信方法。
4. 請求項１に記載の無線通信方法であって、
   前記物理層の上りリンクの制御チャネルの情報を送信する周波数キャリアを、前記第２の周波数キャリアに設定するための情報が通知されない場合、前記端末は、前記第１の周波数キャリアを用いて前記物理層の上りリンクの制御チャネルの情報を送信することを特徴とする無線通信方法。
5. 請求項１に記載の無線通信方法であって、
   前記物理層の上りリンクの制御チャネルの情報を送信する周波数キャリアを、前記第２の周波数キャリアに設定するための情報を通知する際に、前記基地局は、前記物理層の上りリンクの制御チャネルのリソースを決定するための情報をあわせて通知することを特徴とする無線通信方法。
6. 請求項１に記載の無線通信方法であって、
   所定のセルを前記第２のセルとして前記端末に設定する際に通知される前記第２のセルの物理層のセル識別子を用いて、前記端末は、前記物理層の上りリンクの制御チャネルの情報を生成することを特徴とする無線通信方法。
7. 請求項３に記載の無線通信方法であって、
   前記通知された第２のセルのインデックスに対応する第２のセルの物理層のセル識別子を用いて、前記物理層の上りリンクの制御チャネルの情報を生成することを特徴とする無線通信方法。
8. 請求項１に記載の無線通信方法であって、
   前記設定される第２の周波数キャリアに対応する第２のセルの伝搬ロスを用いて、前記端末は前記物理層の上りリンクの制御チャネルの送信電力を決定することを特徴とする無線通信方法。
9. 請求項１に記載の無線通信方法であって、
   前記端末は、前記物理層の上りリンクの制御チャネルの情報のうち、第１の情報を前記第１の周波数キャリアを用いて送信し、第２の情報を前記第２の周波数キャリアを用いて送信することを特徴とする無線通信方法。
10. 請求項９に記載の無線通信方法であって、
    前記第１の情報は、前記基地局から前記端末に対して前記第１の周波数キャリアを用いて送信される下りリンクのデータチャネルに対するＡＣＫ情報であることを特徴とする無線通信方法。
11. 請求項１０に記載の無線通信方法であって、
    前記下りリンクのデータチャネルは、前記物理層の下りリンクの制御チャネルの共通探索領域を用いてスケジューリングされることを特徴とする無線通信方法。
12. 請求項１に記載の無線通信方法であって、
    前記物理層の上りリンクの制御チャネルの情報が上りリンクのスケジューリング要求である場合、前記端末は前記第１の周波数キャリアを用いて前記スケジューリング要求を送信し、
    前記物理層の上りリンクの制御チャネルの情報がチャネル状態情報である場合、前記端末は前記第２の周波数キャリアを用いて前記チャネル状態情報を送信することを特徴とする無線通信方法。

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