JP6180732B2 - ユーザ端末、無線基地局及び無線通信方法 - Google Patents

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Description

本発明は、次世代移動通信システムにおけるユーザ端末、無線基地局及び無線通信方法に関する。
ＵＭＴＳ（Universal Mobile Telecommunications System）ネットワークにおいては、周波数利用効率及びピークデータレートの向上などを目的として、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ている。このＵＭＴＳネットワークについては、更なる周波数利用効率及びピークデータレートの向上、遅延の低減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）が検討されている（非特許文献１）。
ＬＴＥではＷ−ＣＤＭＡとは異なり、マルチアクセス方式として、下り回線（下りリンク）にＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）をベースとした方式を用い、上り回線（上りリンク）にＳＣ−ＦＤＭＡ（Single Carrier Frequency Division Multiple Access）をベースとした方式を用いている。
上りリンクで送信される信号は、図１に示すように、適切な無線リソースにマッピングされてユーザ端末（ＵＥ（User Equipment）＃１，ＵＥ＃２）から無線基地局に送信される。この場合、ユーザデータは、上り共有チャネル（ＰＵＳＣＨ：Physical Uplink Shared Channel）に割り当てられる。また、制御情報は、ユーザデータと同時に送信する場合にはＰＵＳＣＨと多重され、制御情報のみを送信する場合には上り制御チャネル（ＰＵＣＣＨ：Physical Uplink Control Channel）に割り当てられる。
上りリンクで送信される制御情報には、下りリンクの品質情報（ＣＱＩ：Channel Quality Indicator）や、下り共有チャネル（ＰＤＳＣＨ：Physical Downlink Shared Channel）信号に対する送達確認信号（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）等が含まれる。
ところで、第３世代のシステム（Ｗ−ＣＭＤＡ）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のシステムでは、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、更なる周波数利用効率及びピークデータレートの向上などを目的として、ＬＴＥの後継のシステムも検討されている（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））。
さらに、ＬＴＥ−Ａシステムでは、半径数キロメートル程度の広いカバレッジを有するマクロセル内に、半径数十メートル程度の局所的なカバレッジ有するスモールセル（例えば、ピコセル、フェムトセル、ＲＲＨ等）が形成されるＨｅｔＮｅｔ（Heterogeneous Network）が検討されている（例えば、非特許文献２）。ＨｅｔＮｅｔは、マクロセルとスモールセルとの少なくとも一部が地理的に重複して配置される無線通信システムである。
ＬＴＥ−Ａシステムでは、周波数帯域が異なる複数の基本周波数ブロック（コンポーネントキャリア（ＣＣ：Component Carrier））を集約して広帯域化するキャリアアグリゲーション（ＣＡ：Carrier Aggregation）が検討されている。ＬＴＥ−Ａシステムでは、ＬＴＥシステムとの後方互換性（Backward compatibility）を保ちながら広帯域化を図るために、単一の基本周波数ブロックをＬＴＥシステムで使用可能な周波数帯域（例えば、２０ＭＨｚ）とすることが合意されている。
また、ＬＴＥ−Ａシステムの上りリンクにおいては、無線アクセス方式としてＳＣ−ＦＤＭＡの適用が検討されている。このため、複数の下りＣＣで送信された下りリンク信号に対するフィードバック制御情報（ＣＱＩ、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ等）について、上りシングルキャリア送信の特性を維持するために単一のＣＣから送信することが検討されている。
この場合、複数の下りＣＣの下りリンク信号に対するフィードバック制御情報は、単純にはＣＣ数倍に増大するため、ＣＡを利用するＣＣの増加に応じて単一のＣＣからビット数が大きいフィードバック制御情報を送信する必要がある。そのため、ＣＣ数（セル数）に応じて適用する上り制御チャネルフォーマット（ＰＵＣＣＨフォーマット）を選択することにより、フィードバック制御情報の送信を適切に行うことが検討されている。
一方で、ＨｅｔＮｅｔにおいてマクロセルとスモールセル間でＣＡを行う場合、上述したように、フィードバック制御情報を単一のセル（例えば、マクロセル）の上りＣＣから選択的に送信することが考えられる。この場合、例えば、各セルの下りＣＣで送信されるＰＤＳＣＨ信号に対する送達確認信号をマクロセルの上りＣＣを介してフィードバックすると、マクロセル内のスモールセル数、および下りＣＣ数に応じてマクロセルの上りＣＣに配置するＰＵＣＣＨリソースが増大してしまう。
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、ＨｅｔＮｅｔにおいてキャリアアグリゲーションを利用する場合であっても、上りリンク伝送におけるフィードバック制御情報を適切に制御することができるユーザ端末、無線基地局及び無線通信方法を提供することを目的とする。
本発明の一態様に係るユーザ端末は、プライマリセルとセカンダリセルのコンポーネントキャリアをそれぞれ用いて下り共有チャネル信号を受信する受信部と、受信した下り共有チャネル信号に対する送達確認信号を生成する生成部と、前記送達確認信号を所定の上り制御チャネルリソースで送信する送信部と、を有し、前記送信部は、前記送達確認信号の内容及び／又は上り制御チャネルフォーマットに基づいて、プライマリセルとセカンダリセルの上り制御チャネルリソースの一方又は双方で前記送達確認信号を送信することを特徴とする。
本発明によれば、ＨｅｔＮｅｔにおいてキャリアアグリゲーションを利用する場合であっても、上りリンク伝送におけるフィードバック制御情報を適切に制御することができる。
上りリンクの信号をマッピングするチャネル構成を説明するための図である。 ＬＴＥ（Ｒｅｌ．８）システムにおける送達確認信号のための無線リソースを説明するための模式図である。 ＬＴＥ（Ｒｅｌ．８）のＰＵＣＣＨ ｆｏｒｍａｔ １ａ／１ｂで規定された送達確認信号のマッピングテーブルを示す図である。 送達確認信号の送信に適用するマッピングテーブルの一例を示す図である。 送達確認信号の送信に用いるＰＵＣＣＨリソースの割当てを説明するための図である。 ＰＵＣＣＨ ｆｏｒｍａｔ ３を説明するための図である。 ＰＵＣＣＨ ｆｏｒｍａｔ ３を利用して送達確認信号を送信する場合のＰＵＣＣＨリソースの割当てを説明するための図である。 ＨｅｔＮｅｔにおけるキャリアアグリゲーションを説明するための図である。 ＨｅｔＮｅｔにおける基地局内キャリアアグリゲーションを利用する際のＰＵＣＣＨリソースの割当ての一例を示す図である。 ＨｅｔＮｅｔにおける基地局間キャリアアグリゲーションを利用する際のＰＵＣＣＨリソースの割当ての一例を示す図である。 本実施の形態に係るユーザ端末及び無線基地局装置を有する無線通信システムの構成を説明するための図である。 本発明の実施の形態に係るユーザ端末の概略構成を示す図である。 本発明の実施の形態に係る無線基地局の概略構成を示す図である。
ユーザ端末は、下り共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）信号に対する送達確認信号（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）を、上り制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）を用いて送信することができる。送達確認信号（再送応答信号）は、送信信号が適切に受信されたことを示す肯定応答（ＡＣＫ：Acknowledgement）又はそれが適切に受信されなかったことを示す否定応答（ＮＡＣＫ：Negative Acknowledgement）で表現される。
無線基地局は、ＡＣＫによりＰＤＳＣＨ信号の送信成功を判断し、ＮＡＣＫによりＰＤＳＣＨ信号に誤りが検出されたことを判断する。また、無線基地局は、上りリンクにおいて送達確認信号に割当てられた無線リソースの受信電力が所定値以下である場合にＤＴＸ（Discontinuous Transmission）であると判定することができる。ＤＴＸは、「ＡＣＫもＮＡＣＫもユーザ端末から通知されなかった」という判定結果であり、例えば、これはユーザ端末が下り制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）信号を受信できなかったことを意味する。
また、ユーザ端末は、送達確認信号を割当てるＰＵＣＣＨリソースとして、上位レイヤシグナリング（例えば、ＲＲＣシグナリング）で設定されるパタメータと、ＰＤＣＣＨの制御チャネル要素（ＣＣＥ：Control Channel Element）番号（ＣＣＥインデックス）、拡張ＰＤＣＣＨ（Ｅ−ＰＤＣＣＨ）の拡張ＣＣＥ（ＥＣＣＥ）番号（ＥＣＣＥインデックス）から決定することができる（図２参照）。ＰＵＣＣＨリソースとしては、例えば、ＯＣＣ（Orthogonal Cover Code）、ＣＳ（Cyclic Shift）、ＲＢ（Resource Block）インデックス等を利用することができる。ユーザ端末は、所定のＰＵＣＣＨリソースに送達確認信号を多重して無線基地局にフィードバックする。
また、ＬＴＥ（Ｒｅｌ．８）では、下り共有チャネル(ＰＤＳＣＨ)信号に対する送達確認信号の通知フォーマット（ＰＵＣＣＨ ｆｏｒｍａｔ １ａ／１ｂ）が規定されている（図３参照）。
１コードワード（１ＣＷ）伝送（１トランスポートブロック数（１ＴＢ））の場合は、“ＡＣＫ”、“ＮＡＣＫ”、“ＤＴＸ”の３状態が規定され（図３Ａ参照）、２コードワード（２ＣＷ）伝送（２トランスポートブロック数（２ＴＢ））の場合は“ＡＣＫ、ＡＣＫ”、“ＡＣＫ、ＮＡＣＫ”、“ＮＡＣＫ、ＡＣＫ”、“ＮＡＣＫ、ＮＡＣＫ”、“ＤＴＸ”の５状態が規定されている（図３Ｂ参照）。なお、以下の説明において、“ＡＣＫ”を“Ａ”、“ＮＡＣＫ”を“Ｎ”、“ＤＴＸ”を“Ｄ”とも表記する。
図３のマッピングテーブルにおいて、“０”は当該サブフレームで、ユーザ端末が無線基地局に対して情報を送信しないことを示し、“１”、“−１”、“ｊ”、“−ｊ”はそれぞれ特定の位相状態を表している。例えば、図３Ａにおいて、“１”、“−１”はそれぞれ「０」、「１」に相当し、１ビットの情報を表すことができる。また、図３Ｂにおいて、“１”、“−１”、“ｊ”、“−ｊ”は、それぞれ「００」、「１１」、「１０」、「０１」のデータに相当し、２ビットの情報を表すことができる。したがって、ＰＵＣＣＨ ｆｏｒｍａｔ １ａ／１ｂにおいては、最大２ビットまでの送達確認信号の送信が可能となっている。
一方、ＬＴＥ−Ａシステムにおいては、上りシングルキャリア送信の特性を維持するために、複数の下りＣＣで送信されたＰＤＳＣＨ信号に対する送達確認信号を特定のＣＣ（プライマリセル）のＰＵＣＣＨを用いてフィードバックすることが検討されている。さらに、ＬＴＥ−Ａシステムでは、ＰＵＣＣＨ ｆｏｒｍａｔ １ａ／１ｂと複数のＰＵＣＣＨリソース（位相状態の情報とＰＵＣＣＨリソースの位置情報）を用いて、送達確認信号をフィードバックすることが検討されている（チャネルセレクション（channel selection）、またはＰＵＣＣＨ ｆｏｒｍａｔ １ａ／１ｂ with channel selection）。チャネルセレクションにおいては、複数ＣＣの送達確認信号の組み合わせを、位相状態の情報とＰＵＣＣＨリソースの位置情報で規定するマッピングテーブルが合意されている。
＜チャネルセレクション＞
現在、ＬＴＥ−ＡシステムのＦＤＤ方式においては、２ＣＣのとき、チャネルセレクションを用いることが合意されている。図４に、キャリアアグリゲーションを２ＣＣ（プライマリセル（ＰＣｅｌｌ）及びセカンダリセル（ＳＣｅｌｌ））で行う場合に、チャネルセレクションで利用するマッピングテーブルの一例を示す。マッピングテーブルはＡＣＫ／ＮＡＣＫビット数によって異なり、このビット数は上位レイヤシグナリング（例えば、ＲＲＣシグナリング）により設定されるＣＣ数及び送信モード（ＴＢ数、又はＣＷ数等）に基づいて決定される。
図４Ａは、ＰＵＣＣＨ ｆｏｒｍａｔ １ｂに対して２つのＰＵＣＣＨリソース（Ｃｈ１及びＣｈ２）を設定する場合（ＰＣｅｌｌ及びＳＣｅｌｌが１ＣＷの場合）を示している。図４Ｂは、ＰＵＣＣＨ ｆｏｒｍａｔ １ｂに対して３つのＰＵＣＣＨリソース（Ｃｈ１〜Ｃｈ３）を設定する場合（ＰＣｅｌｌ及びＳＣｅｌｌの一方が１ＣＷ、他方が２ＣＷの場合）を示している。図４Ｃは、ＰＵＣＣＨ ｆｏｒｍａｔ １ｂに対して４つのＰＵＣＣＨリソース（Ｃｈ１〜Ｃｈ４）を設定する場合（ＰＣｅｌｌ及びＳＣｅｌｌが２ＣＷの場合）を示している。
マッピングテーブルにおける無線リソース（例えば、Ｃｈ１〜Ｃｈ４）としては、ＬＴＥシステムと同様に、ＯＣＣ（Orthogonal Cover Code）、ＣＳ（Cyclic Shift）、ＲＢ（Resource Block）インデックス等を用いることができる。
ユーザ端末は、ＣＣ毎のＰＤＳＣＨ信号に対する送達確認信号（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）の組み合わせと、図４に示したマッピングテーブルとに基づいて、送達確認信号の送信に利用するＰＵＣＣＨリソース（Ｃｈ１〜Ｃｈ４のいずれか）を決定する。例えば、ＰＣｅｌｌ及びＳＣｅｌｌがそれぞれ２ＣＷの場合に、ＰＣｅｌｌのＰＵＳＣＨ信号に対する送達確認信号として“ＮＡＣＫ，ＡＣＫ”、ＳＣｅｌｌのＰＵＳＣＨ信号に対する送達確認信号として“ＡＣＫ，ＡＣＫ”をフィードバックする際には、ＰＵＣＣＨリソース（Ｃｈ２）におけるＱＰＳＫ変調シンボルの“−ｊ”を用いる（図４Ｃ参照）。
チャネルセレクションにおけるＰＵＣＣＨのリソースとして、例えば、図４Ｃに示すマッピングテーブルにおいて、ＰＵＣＣＨリソース（例えば、Ｃｈ１、Ｃｈ２）は、ＰＣｅｌｌにおけるＰＤＣＣＨのＣＣＥインデックス（例えば、最も若い番号）を用いて指定することができる。
また、他のＰＵＣＣＨリソース（例えば、Ｃｈ３、Ｃｈ４）は、上位レイヤシグナリング（例えば、ＲＲＣシグナリング）と下り制御情報（ＤＣＩ）とを用いて指定することができる（図５参照）。具体的には、上りリンクＰＣｅｌｌに対して、１又は２つのＰＵＣＣＨリソース（例えば、Ｃｈ３、Ｃｈ４）からなるセットを４セットだけ上位レイヤシグナリングでユーザ端末に通知する。そして、ＳＣｅｌｌのＰＤＳＣＨをスケジューリングする下り制御情報に含まれるＡＲＩ（ACK/NACK Resource Indicator）を用いて複数のＰＵＣＣＨリソースの中から所定のＰＵＣＣＨリソースをダイナミックに指定することができる。
ここで、ＡＲＩとは、送達確認信号に使用するＰＵＣＣＨリソースをダイナミックに指定するための識別情報である。例えば、無線基地局は、各ユーザ端末に対してＲＲＣシグナリングにより複数（例えば、４つ）のＰＵＣＣＨリソースを割当て、当該複数のＰＵＣＣＨリソースの中から、ＡＲＩを用いて所定のＰＵＣＣＨリソースをダイナミックに指定する。ＡＲＩを規定するビットフィールドは、ＳＣｅｌｌのＰＤＣＣＨにおけるＴＰＣコマンドフィールド（２ビット）で置換することができる。
＜ＰＵＣＣＨフォーマット３＞
また、ＬＴＥ−Ａにおいては、多数のＡＣＫ／ＮＡＣＫビットを伝送するためにＰＵＣＣＨフォーマット３が新たに規定されている。ＰＵＣＣＨフォーマット３では、ＰＤＳＣＨと同様に、信号がＤＦＴ（Discrete Fourier Transform）ベースのプリコーディングにより生成され、直交符号（ＯＣＣ：Orthogonal Cover Code）により異なるＵＥを多重することができる（図６参照）。具体的には、複数セルのＡＣＫ／ＮＡＣＫに対して、チャネル符号化を行い、１サブフレームあたりのビット数を４８ビットとして出力する。出力された４８ビットの系列に対して位相偏移変調（ＱＰＳＫ）により２４シンボルにした後、ＤＦＴ処理を行う。
ＰＵＣＣＨフォーマット３を適用することにより、ＦＤＤシステムでは最大１０個のＡＣＫ／ＮＡＣＫがサポートされ、ＴＤＤシステムでは最大２０ビットのＡＣＫ／ＮＡＣＫがサポートされる。つまり、ＰＵＣＣＨフォーマット３は、ＣＡ適用時の複数セル（例えば、ＦＤＤでは３Ｃｅｌｌ以上）のＡＣＫ／ＮＡＣＫのフィードバック用のフォーマットとして好適に用いられる。
ＰＵＣＣＨフォーマット３で利用するＰＵＣＣＨリソースは、無線基地局からユーザ端末に明示的（explicitly）に通知する構成とすることができる。例えば、ＲＲＣシグナリングを用いて、上りリンクにおけるＰＣｅｌｌに複数のＰＵＣＣＨリソース（例えば、４つのリソース）を割当て、ユーザ端末に通知する。また、下りリンクにおけるＳＣｅｌｌで送信されるＰＤＳＣＨ信号に対応するＰＤＣＣＨ信号において、ＴＰＣコマンドフィールド（例えば、２ビット）をＡＲＩ用のフィールドとして利用する（図７参照）。
つまり、無線基地局は、ＡＲＩを利用してＲＲＣシグナリングで通知した複数のＰＵＣＣＨリソースの中から１つのＰＵＣＣＨリソースをダイナミックに割当てることができる。なお、ユーザ端末は、ＡＲＩを含むＳＣｅｌｌのＰＤＣＣＨ信号を１つも受信しない場合には、ＰＣｅｌｌのＰＤＣＣＨのＣＣＥインデックスを用いてＰＵＣＣＨリソースを選択することができる（Ｒｅｌ．８におけるＰＵＣＣＨ ｆｏｒｍａｔ １ａ／１ｂと同じ方法）。
このように、ＣＡにおけるセル数（ＡＣＫ／ＮＡＣＫのビット数）に応じてＰＵＣＣＨフォーマット（ＰＵＣＣＨフォーマット１ａ／１ｂ、チャネルセレクション、ＰＵＣＣＨフォーマット３等）を選択して利用することにより、複数ＣＣの送達確認信号のフィードバックを適切に行うことができる。
＜ＨｅｔＮｅｔ ＣＡ＞
ところで、Ｒｅｌ．１２以降では、ＨｅｔＮｅｔにおけるキャリアアグリゲーションが検討されており、この場合の送達確認信号のＰＵＣＣＨ無線リソースの割当てが問題となる。以下に、ＨｅｔＮｅｔでＣＡを適用する場合のＰＵＣＣＨリソース割当てについて説明する。
図８Ｂは、ＨｅｔＮｅｔの概念図である。図８Ｂに示すように、ＨｅｔＮｅｔは、マクロセルと地理的に重畳するように多数のスモールセルが配置される無線通信システムである。ここでは、マクロセルを形成する無線基地局（以下、マクロ基地局という）、各スモールセルを形成する無線基地局（スモール基地局）、マクロ基地局及びスモール基地局の少なくとも一つと通信を行うユーザ端末を含む。
図８に示すように、マクロセルでは、例えば、８００ＭＨｚや２ＧＨｚなど、相対的に周波数帯が低いキャリアＦ１を用い、多数のスモールセルＳでは、例えば、３．５ＧＨｚなど、相対的に周波数帯が高いキャリアＦ２を用いる構成とすることができる。なお、マクロ基地局は、ｅＮｏｄｅＢ（ｅＮＢ）、マクロｅＮＢ（ＭｅＮＢ）、送信ポイント等と称されても良い。また、スモール基地局は、ピコｅＮＢ、フェムトｅＮＢ、ＲＲＨ（Remote Radio Head）、送信ポイント等と称されてもよい。また、マクロ基地局と各スモール基地局とは、例えば、光ファイバー、Ｘ２インターフェース又は無線リンクを介して接続された構成とすることができる。
ただし、Ｒｅｌ．１１までの検討では、基地局内キャリアアグリゲーション（Ｉｎｔｒａ−ｅＮＢ ＣＡ）のみがサポートされており、このような構成において、マクロ基地局とスモール基地局は、例えば、光ファイバーを介してＣＡを適用する。この場合、上述したように、送達確認信号をプライマリセル（例えば、マクロセル）の上りＣＣのＰＵＣＣＨに集約してフィードバックする。
しかしながら、図８Ｂに示すように、マクロセルのカバレッジエリア内に複数のスモールセル（ＲＲＨ）が存在する構成では、マクロセル（ＰＣｅｌｌ）と、同一ＣＣを用いる複数のスモールセル（ＲＲＨ＃１（ＳＣｅｌｌ＃１）、ＲＲＨ＃２（ＳＣｅｌｌ＃２））の送達確認信号をマクロセルの上りＰＵＣＣＨリソースに割当てることとなる。この場合、スモールセル数の増加に伴いＳＣｅｌｌの数が増加するため、送達確認信号の割当てに必要となるＰＣｅｌｌのＰＵＣＣＨリソースが増大してしまう（図８Ａ参照）。
そこで、本発明者らは、ＨｅｔＮｅｔのＣＡにおいて、送達確認信号を割当てるＰＵＣＣＨリソースとして、ＰＣｅｌｌに加えてＳＣｅｌｌにＰＵＣＣＨリソースを配置することにより、ＰＣｅｌｌにおけるＰＵＣＣＨリソースの増大を抑制することを見出した。
具体的には、送達確認信号の割当てを行うＰＵＣＣＨリソースの候補としてＰＣｅｌｌだけでなくＳＣｅｌｌも考慮して、送達確認信号の内容及び／又は利用する上り制御チャネルフォーマット等に応じて、ユーザ端末がプライマリセルとセカンダリセルのＰＵＣＣＨリソースの一方又は双方に送達確認信号の割当てを行う。
以下に、本実施の形態について図面を参照して具体的に説明する。なお、以下の説明では、ＨｅｔＮｅｔのキャリアアグリゲーションの形態として、基地局内キャリアアグリゲーション（Ｉｎｔｒａ−ｅＮＢ ＣＡ）と、基地局間キャリアアグリゲーション（Ｉｎｔｅｒ−ｅＮＢ ＣＡ）の場合についてそれぞれ説明する。
＜Ｉｎｔｒａ−ｅＮＢ ＣＡ＞
基地局内キャリアアグリゲーション（Ｉｎｔｒａ−ｅＮＢ ＣＡ）は、マクロ基地局だけに通信制御部（例えば、ＢＢ（ベースバンド）処理部やスケジューリング部など）が設けられるＨｅｔＮｅｔ構成で行われる。かかるＨｅｔＮｅｔ構成では、マクロ基地局とスモール基地局とが光ファイバーで接続される。また、マクロ基地局が、マクロセルにおける低周波数帯キャリアＦ１を用いた通信とスモールセルにおける高周波数帯キャリアＦ２を用いた通信との双方を制御する。
基地局内ＣＡにおいて、従来はプライマリセル（例えば、マクロセル）におけるＣＣ及びセカンダリセル（例えば、スモールセル）におけるＣＣで送信されるＰＤＳＣＨ信号に対する送達確認信号を、プライマリセルのＰＵＣＣＨリソースに集約して割当てる構成となっていた。
本実施の形態では、ＨｅｔＮｅｔで基地局内ＣＡを行う場合に、ＳＣｅｌｌにもＰＵＣＣＨリソースを配置し、ユーザ端末が送達確認信号の割当てを行うＰＵＣＣＨリソースとして、プライマリセルのＰＵＣＣＨリソースとセカンダリセルのＰＵＣＣＨリソースを利用する。また、ユーザ端末は、送達確認信号の内容及び／又は適用する上り制御チャネルフォーマット等に基づいて、プライマリセルとセカンダリセルのいずれか一方のＰＵＣＣＨリソースを選択して、送達確認信号の割当てを行う。以下に、基地局内ＣＡにおけるＰＵＣＣＨリソースの割当て方法として、２Ｃｅｌｌの場合と３Ｃｅｌｌ以上の場合についてそれぞれ具体的に説明する。
（２Ｃｅｌｌの場合）
２Ｃｅｌｌで基地局内ＣＡを行う場合、送達確認信号の割当てを行うＰＵＣＣＨリソースとして、Ｒｅｌ．１０におけるチャネルセレクションを利用（リユース）して設定することができる。本実施の形態では、Ｒｅｌ．１０のチャネルセレクションにおいてＲＲＣシグナリングにより設定されるプライマリセルのＰＵＣＣＨリソースに変えて、セカンダリセルのＰＵＣＣＨリソースを用いる（図９Ａ参照）。
例えば、上記図４Ｂに示すように３つのＰＵＣＣＨリソース（Ｃｈ１〜Ｃｈ３）を設定する場合、Ｃｈ１及びＣｈ２はＲｅｌ．１０と同様にプライマリセルにおけるＰＤＣＣＨのＣＣＥインデックスに基づいて設定する（プライマリセルが２ＣＷの場合）。一方で、Ｃｈ３については、プライマリセルのＰＵＣＣＨリソース（ＲＲＣシグナリングで通知）でなく、セカンダリセルのＰＤＳＣＨに対応するＰＤＣＣＨのＣＣＥインデックスに基づいて、セカンダリセルのＰＵＣＣＨリソースを設定する。
また、上記図４Ｃに示すように４つのＰＵＣＣＨリソース（Ｃｈ１〜Ｃｈ４）を設定する場合、Ｃｈ１及びＣｈ２はＲｅｌ．１０と同様にプライマリセルにおけるＰＤＣＣＨのＣＣＥインデックスに基づいて設定する。一方で、Ｃｈ３、Ｃｈ４については、プライマリセルのＰＵＣＣＨリソース（ＲＲＣシグナリングで通知）でなく、セカンダリセルのＰＤＳＣＨに対応するＰＤＣＣＨのＣＣＥインデックスに基づいて、セカンダリセルのＰＵＣＣＨリソースを設定する。
つまり、チャネルセレクションにおいて、送達確認信号の割当て候補となる複数のＰＵＣＣＨリソースとして、ＰＣｅｌｌのＰＵＣＣＨリソース（Ｃｈ１、Ｃｈ２）とＳＣｅｌｌのＰＵＣＣＨリソース（Ｃｈ３、Ｃｈ４）を設定する。ユーザ端末は、各セル（ＣＣ）のＣＷの送達確認信号の内容に基づいて、マッピングテーブルを参照して複数のＰＵＣＣＨリソース（Ｃｈ１〜Ｃｈ４）の中から所定ＰＵＣＣＨリソースを選択する。そして、選択したＰＵＣＣＨリソースに送達確認信号をマッピングして、無線基地局（例えば、マクロ基地局）にフィードバックする。
なお、ユーザ端末は、プライマリセルからのみＰＤＣＣＨを受信する場合（例えば、あるサブフレームにおいてセカンダリセルのＰＤＣＣＨを受信しない場合）、プライマリセルのＰＤＣＣＨのＣＣＥインデックスを用いて、プライマリセルのＰＵＣＣＨリソースを選択する。この場合、無線基地局（例えば、マクロ基地局）は、プライマリセルにおけるＰＵＣＣＨリソース候補（例えば、Ｃｈ１、２）に基づいて送達確認信号を検出し、再送制御処理を行うことが可能となる。
また、ユーザ端末は、セカンダリセルからのみＰＤＣＣＨを受信する場合（例えば、あるサブフレームにおいてプライマリセルのＰＤＣＣＨを受信しない場合）、セカンダリセルのＰＤＣＣＨのＣＣＥインデックスを用いて、セカンダリセルのＰＵＣＣＨリソースを選択する。この場合、無線基地局（例えば、マクロ基地局）は、セカンダリセルにおけるＰＵＣＣＨリソース候補（例えば、Ｃｈ３、４）に基づいて送達確認信号を検出し、再送制御処理を行うことが可能となる。
また、ユーザ端末は、プライマリセル及びセカンダリセルの双方からＰＤＣＣＨを受信する場合、送達確認信号の内容に応じてプライマリセル又はセカンダリセルの所定のＰＵＣＣＨリソースを選択する。この場合、無線基地局（例えば、マクロ基地局）は、プライマリセルとセカンダリセルにおけるＰＵＣＣＨリソース候補（Ｃｈ１〜４）に基づいて送達確認信号を検出し、再送制御処理を行うことが可能となる。
なお、プライマリセルのＰＵＣＣＨリソース（Ｃｈ１、Ｃｈ２）はＲｅｌ．１０と同様にプライマリセルのＰＤＣＣＨのＣＣＥインデックスに基づいて決定することができる。また、セカンダリセルのＰＵＣＣＨリソース（Ｃｈ３、Ｃｈ４）はＲｅｌ．１０のプライマリセルと同様にセカンダリセルのＰＤＣＣＨのインデックスに基づいて決定することができる。
このように、２Ｃｅｌｌで基地局内ＣＡを行う場合、各セル（ＣＣ）の送達確認信号はプライマリセル又はセカンダリセルのＰＵＣＣＨのいずれか一方に集約されてフィードバックされる。このように、セカンダリセルにおけるＰＵＣＣＨリソースを用いる場合でも、チャネルセレクションのマッピングテーブルを用いることで、プライマリセルとセカンダリセルの上りリンクにおいて同時送信を避けることができる（図９Ａ参照）。さらに、Ｒｅｌ．１０のチャネルセレクションと比較して、ＲＲＣシグナリングにより設定されるプライマリセルのＰＵＣＣＨリソースを不要とすることができる。
このように、送達確認信号の割当て候補となる複数のＰＵＣＣＨリソースとして、ＰＣｅｌｌとＳＣｅｌｌのＰＵＣＣＨリソースを利用することにより、ＨｅｔＮｅｔでセル内ＣＡを行う場合であっても、送達確認信号の割当てに必要となるＰＣｅｌｌのＰＵＣＣＨリソースの増大を抑制することが可能となる。
（３Ｃｅｌｌ以上の場合）
３Ｃｅｌｌ以上で基地局内ＣＡを行う場合、送達確認信号の割当てを行うＰＵＣＣＨリソースとして、既に規定されているＰＵＣＣＨフォーマット３を利用（リユース）することができる。本実施の形態では、Ｒｅｌ．１０のＰＵＣＣＨフォーマット３においてＲＲＣシグナリングにより設定されるプライマリセルのＰＵＣＣＨリソースに変えて、セカンダリセルのＰＵＣＣＨリソースを用いる（図９Ｂ参照）。
例えば、無線基地局は、上位レイヤシグナリング（例えば、ＲＲＣシグナリング）を用いて、各ユーザ端末の上りリンクのＳＣｅｌｌに複数のリソース（例えば、４つのリソース）を設定して、ユーザ端末に通知する。また、無線基地局は、ＡＲＩを利用して、上位レイヤシグナリングで設定した複数のＳＣｅｌｌのＰＵＣＣＨリソースから１つのＰＵＣＣＨリソースをダイナミックに割当てることができる。なお、無線基地局は、ＡＲＩをＳＣｅｌｌのＰＤＣＣＨに含めてユーザ端末に通知することができる。
また、ユーザ端末は、ＡＲＩを含むＳＣｅｌｌのＰＤＣＣＨを１つも受信しない場合（例えば、あるサブフレームにおいてプライマリセルからのみＰＤＣＣＨを受信する場合）、ＰＣｅｌｌのＰＤＣＣＨのＣＣＥインデックスを用いてＰＵＣＣＨリソースを選択する（ＰＵＣＣＨフォーマット１ａ／１ｂを利用する）ことができる。この場合、無線基地局（例えば、マクロ基地局）は、プライマリセルのＰＤＣＣＨのＣＣＥインデックスに基づいて設定されるプライマリセルのＰＵＣＣＨリソースに基づいて送達確認信号を検出し、再送制御処理を行うことが可能となる。
また、ユーザ端末は、セカンダリセルからのみＰＤＣＣＨを受信する場合（例えば、あるサブフレームにおいてプライマリセルのＰＤＣＣＨを受信しない場合）、複数のセカンダリセルのＰＵＣＣＨリソースの中からＡＲＩにより指定される１つのＰＵＣＣＨリソースを選択する（ＰＵＣＣＨフォーマット３を利用する）。この場合、無線基地局（例えば、マクロ基地局）は、セカンダリセルの所定ＰＵＣＣＨリソースに基づいて送達確認信号を検出し、再送制御処理を行うことが可能となる。
また、ユーザ端末は、プライマリセル及びセカンダリセルからＰＤＣＣＨを受信する場合、複数のセカンダリセルのＰＵＣＣＨリソースの中からＡＲＩにより指定される１つのＰＵＣＣＨリソースを選択する（ＰＵＣＣＨフォーマット３を利用する）。この場合、無線基地局（例えば、マクロ基地局）は、プライマリセル、およびセカンダリセルの所定ＰＵＣＣＨリソースに基づいて送達確認信号を検出し、再送制御処理を行うことが可能となる。
このように、３Ｃｅｌｌ以上で基地局内ＣＡを行う場合、プライマリセルからのみＰＤＣＣＨを受信する場合はプライマリセルのＰＵＣＣＨを利用し、それ以外の場合には、各セル（ＣＣ）の送達確認信号がセカンダリセルのＰＵＣＣＨに集約されてフィードバックされる。このため、プライマリセルとセカンダリセルの上りリンクにおいて同時送信を避けることができる（図９Ｂ参照）。また、Ｒｅｌ．１０のＰＵＣＣＨフォーマット３と比較して、送達確認信号はセカンダリセルのＰＵＣＣＨリソースに割当てられる。
このように、ＰＵＣＣＨフォーマット３を利用する際に送達確認信号の割当て候補となる複数のＰＵＣＣＨリソースとして、各ＳＣｅｌｌのＰＵＣＣＨリソースを用いることにより、ＨｅｔＮｅｔでセル内ＣＡを行う場合であっても、送達確認信号の割当てに必要となるＰＣｅｌｌのＰＵＣＣＨリソースの増大を抑制することが可能となる。
＜Ｉｎｔｅｒ−ｅＮＢ ＣＡ＞
基地局間キャリアアグリゲーション（Ｉｎｔｅｒ−ｅＮＢ ＣＡ）は、マクロ基地局とスモール基地局との双方に通信制御部（例えば、ＢＢ（ベースバンド）処理部やスケジューリング部など）が設けられるＨｅｔＮｅｔ構成で行われる。かかるＨｅｔＮｅｔ構成では、マクロ基地局とスモール基地局とが、Ｘ２インターフェースなどのリンク（有線又は無線を問わない）で接続される。したがって、マクロ基地局とスモール基地局間でダイナミックなコーディネーションが期待できないため、HARQ処理などは、各基地局内で行う必要がある。また、マクロ基地局は、マクロセルにおける低周波数帯キャリアＦ１を用いた通信を制御し、スモール基地局は、スモールセルにおける高周波数帯キャリアＦ２を用いた通信を制御する。
基地局間ＣＡでは、ユーザ端末が、マクロセルとスモールセルからそれぞれ下りＣＣを介して受信したＰＤＳＣＨ信号に対して送達確認信号を生成し、当該送達確認信号をマクロセルとスモールセルの上りＣＣのＰＵＣＣＨを介してそれぞれ個別にフィードバックする。つまり、基地局間ＣＡでは、ユーザ端末から各無線基地局への送達確認信号をＣＣ毎、あるいは無線基地局毎に並列的に行う必要がある。以下に、基地局間ＣＡにおけるＰＵＣＣＨリソースの割当て方法として、２Ｃｅｌｌの場合と３Ｃｅｌｌ以上の場合についてそれぞれ具体的に説明する。
（２Ｃｅｌｌの場合）
２Ｃｅｌｌで基地局間ＣＡを行う場合、送達確認信号の割当てを行うＰＵＣＣＨリソースとして、Ｒｅｌ．１０までのＰＵＣＣＨ ｆｏｒｍａｔ １ａ／１ｂのメカニズムを利用（リユース）することができる。本実施の形態では、プライマリセルとセカンダリセルの一方、または双方のＰＵＣＣＨリソースを用いる（図１０Ａ参照）。
つまり、送達確認信号の割当て候補となる複数のＰＵＣＣＨリソースとして、ＰＣｅｌｌのＰＵＣＣＨリソース（Ｃｈ１、Ｃｈ２）とＳＣｅｌｌのＰＵＣＣＨリソース（Ｃｈ３、Ｃｈ４）が設定される。ユーザ端末は、各セルのＰＤＳＣＨに対する送達確認信号を各セルのＰＵＣＣＨリソースに割当てて、無線基地局毎に、ＰＵＣＣＨ ｆｏｒｍａｔ １ａ／１ｂを用いてフィードバックする。この場合、各セルのＰＵＣＣＨリソースは、各セルのＰＤＣＣＨのＣＣＥインデックスに基づいて設定することができる。ユーザ端末は、セル毎に、送達確認信号の内容に基づいて所定のＰＵＣＣＨリソースを選択する。
なお、ユーザ端末は、プライマリセルからのみＰＤＣＣＨを受信する場合（例えば、あるサブフレームにおいてセカンダリセルのＰＤＣＣＨを受信しない場合）、プライマリセルのＰＤＣＣＨのＣＣＥインデックスを用いて、プライマリセルのＰＵＣＣＨリソースを選択する。この場合、無線基地局（例えば、マクロ基地局）は、プライマリセルにおけるＰＵＣＣＨリソース候補（例えば、Ｃｈ１、２）に基づいて送達確認信号を検出し、再送制御処理を行うことが可能となる。
また、ユーザ端末は、セカンダリセルからのみＰＤＣＣＨを受信する場合（例えば、あるサブフレームにおいてプライマリセルのＰＤＣＣＨを受信しない場合）、セカンダリセルのＰＤＣＣＨのＣＣＥインデックスを用いて、セカンダリセルのＰＵＣＣＨリソースを選択する。この場合、無線基地局（例えば、スモール基地局）は、セカンダリセルにおけるＰＵＣＣＨリソース候補（例えば、Ｃｈ３、４）に基づいて送達確認信号を検出し、再送制御処理を行うことが可能となる。
また、ユーザ端末は、プライマリセル及びセカンダリセルの双方からＰＤＣＣＨを受信する場合、各セルの送達確認信号の内容に応じて、それぞれプライマリセル及びセカンダリセルの所定のＰＵＣＣＨリソースを選択する。この場合、無線基地局（例えば、マクロ基地局）は、プライマリセルにおけるＰＵＣＣＨリソース候補（Ｃｈ１、２）に基づいて送達確認信号を検出し、再送制御処理を行うことが可能となる。一方で、無線基地局（例えば、スモール基地局）は、セカンダリセルにおけるＰＵＣＣＨリソース候補（Ｃｈ３、４）に基づいて送達確認信号を検出し、再送制御処理を行うことが可能となる。
このように、２Ｃｅｌｌで基地局間ＣＡを行う場合、各セル（ＣＣ）の送達確認信号はプライマリセルとセカンダリセルのＰＵＣＣＨでそれぞれフィードバックされる。このため、プライマリセルとセカンダリセルの上りリンクにおいて同時送信が起こる構成となる（図１０Ａ参照）。また、Ｒｅｌ．１０のチャネルセレクションと比較して、ＲＲＣシグナリングにより設定されるプライマリセルのＰＵＣＣＨリソースを不要とすることができる。
（３Ｃｅｌｌ以上の場合）
３Ｃｅｌｌ以上で基地局間ＣＡを行う場合、セル毎に別々に送達確認信号のフィードバックを行うのでなく、所定のセルをグループ化して、セルグループ毎に送達確認信号のＰＵＣＣＨリソース割当てを制御する。例えば、同一基地局内の複数セルをグループ化する構成が考えられる。本実施の形態では、複数のセルをそれぞれグループ化して、セルグループ毎にグループ内のセル数に応じてＰＵＣＣＨフォーマット（ＰＵＣＣＨフォーマット１ａ／１ｂ、チャネルセレクション、ＰＵＣＣＨフォーマット３等）を適宜選択して、送達確認信号のフィードバックを行う。
例えば、図１０Ｂに示すように３セル以上でＣＡを行う場合に、ＰＣｅｌｌ（マクロセル）とＳＣｅｌｌ（スモールセル）毎に分類してグループ化し、セルグループ毎にグループ内のセル数に応じて所定のＰＵＣＣＨフォーマットを利用する。図１０Ｂに示す場合、ＰＣｅｌｌ（例えば、マクロセル）で構成されるセルグループ＃１では、セル数が１つであるためＰＣｅｌｌのＰＤＳＣＨに対する送達確認信号は、ＰＣｅｌｌのＰＵＣＣＨリソースを利用してフィードバックする。この場合、ＰＵＣＣＨフォーマット１ａ／１ｂを利用することができる。
一方、ＳＣｅｌｌ（例えば、スモールセル）で構成されるセルグループ＃２では、セル数が複数（ここでは、２セル）であるため、複数のＳＣｅｌｌのＰＤＳＣＨに対する送達確認信号のフィードバックとして、チャネルセレクション（３セル以上の場合には、ＰＵＣＣＨフォーマット３）を利用することができる。
この場合、セルグループ＃２については、上述した基地局内ＣＡ（Ｉｎｔｒａ−ｅＮＢ ＣＡ）と同様に考えることができるため、上述した基地局内ＣＡのメカニズムを用いることができる。つまり、セルグループ＃２に対しては、Ｒｅｌ−１０におけるＰＵＣＣＨリソース割当て法を用いてもよいし、上述したようにセカンダリセルのＰＵＣＣＨリソースも利用するＰＵＣＣＨリソース割当て法を用いてもよい。特に、Ｒｅｌ．１０におけるＰＵＣＣＨリソース割当て法を用いる場合、各セルグループ内でプライマリセルとセカンダリセルを定義しても良い（これをサブプライマリセルやサブセカンダリセルと呼んでも良い）。このサブプライマリセルやサブセカンダリセルは、例えば、上位レイヤシグナリングにより通知されてもよい。これにより、サブプライマリセルは、各セルグループ（基地局）内においてプライマリセル相当の機能を持つことが可能となる。
また、図１０Ｂにおいては、各セルグループの送達確認信号はそれぞれ各セルグループ内の１つのセル（プライマリセル、サブプライマリセル）のＰＵＣＣＨからフィードバックされるため、セルグループ間の上りリンクにおいて同時送信が起こる構成となる。一方で、セルグループ内においては、各セルグループを構成するセルの送達確認信号が所定セルに集約されてフィードバックされるため、同じセルグループを構成するセル間で同時送信を避けることができる。
なお、図１０Ｂでは、セルグループの分類方法として、セルの種別（ＰＣｅｌｌ又はＳＣｅｌｌ（マクロセル又はスモールセル））に基づいて行っているが、本実施の形態はこれに限られない。
（無線通信システム）
以下に、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１１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１１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が適用される。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１１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２１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２２ａ及び２２ｂ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１０が配置されている。ユーザ端末１０は、無線基地局２１及び無線基地局２２の双方と無線通信可能に構成されている。
ユーザ端末１０と無線基地局２１との間は、相対的に低い周波数帯域（例えば、２ＧＨｚ）で帯域幅が広いキャリアを用いて通信を行うことができる。一方、ユーザ端末１０と無線基地局２２との間は、相対的に高い周波数帯域（例えば、３．５ＧＨｚなど）で帯域幅狭いキャリアが用いられてもよいし、無線基地局２１との間と同じキャリアが用いられてもよい。無線基地局２１及び各無線基地局２２は、有線接続又は無線接続されている。
無線基地局２１及び各無線基地局２２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２２は、無線基地局２１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２１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、無線基地局、送信ポイントなどと呼ばれてもよい。また、無線基地局２２は、局所的なカバレッジを有する無線基地局であり、ピコ基地局、フェムト基地局、Ｈｏｍｅ ｅＮｏｄｅＢ、ＲＲＨ、マイクロ基地局、送信ポイントなどと呼ばれてもよい。以下、無線基地局２１及び２２を区別しない場合は、無線基地局２０と総称する。各ユーザ端末１０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１１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１０で共有されるＰＤＳＣＨと、下りＬ１／Ｌ２制御チャネル（ＰＤＣＣＨ、ＰＣＦＩＣＨ、ＰＨＩＣＨ、ＥＰＤＣＣＨ）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、ＥＰＤＣＣＨ（拡張ＰＤＣＣＨ）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）と周波数分割多重するように配置することができる。
上りリンクの通信チャネルは、各ユーザ端末１０で共有される上りデータチャネルとしてのＰＵＳＣＨと、上りリンクの制御チャネルであるＰＵＣＣＨ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）、送達確認信号（ＡＣＫ/ＮＡＣＫ）等が伝送される。
次に、図１２を参照して、送達確認信号のフィードバックを行うユーザ端末の構成について説明する。
以下の説明においては、ＣＡが適用される場合に、ユーザ端末から送達確認信号を所定のセルのチャネル（ＰＵＣＣＨ又はＰＵＳＣＨ）、所定のＰＵＣＣＨフォーマット（ＰＵＣＣＨフォーマット１ａ／１ｂ、チャネルセレクション、ＰＵＣＣＨフォーマット３）でフィードバックする場合について説明する。なお、以下の説明においては、複数ＣＣ（ＰＣｅｌｌとＳＣｅｌｌ）の下り共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）信号に対する送達確認信号を送信する場合を示す。
図１２に示すユーザ端末は、送信部と、受信部とを備えている。受信部は、受信信号を制御情報とデータ信号に分離するチャネル分離部１４００と、ＯＦＤＭ信号を復調するデータ情報復調部１４０１と、ＰＣｅｌｌ及びＳＣｅｌｌ毎の下りデータ信号に対して再送確認する再送制御判定部１４０２とを有している。一方、送信部は、送達確認信号選択部１２０１と、上り共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）処理部１０００と、第１ＡＣＫ／ＮＡＣＫ処理部１１００と、第２ＡＣＫ／ＮＡＣＫ処理部１１１０と、ＳＲＳ信号生成部１３０１と、ＤＭ−ＲＳ信号生成部１３０２と、チャネル多重部１２０２と、ＩＦＦＴ部１２０３と、ＣＰ付与部１２０４とを有している。主に、送達確認信号選択部１２０１、上り共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）処理部１０００、第１ＡＣＫ／ＮＡＣＫ処理部１１００及び第２ＡＣＫ／ＮＡＣＫ処理部１１１０を用いて、送達確認信号（再送制御信号）のフィードバックが制御される。
データ情報復調部１４０１は、下りＯＦＤＭ信号を受信し復調する。すなわち、下りＯＦＤＭ信号からＣＰを除去し、高速フーリエ変換し、ＢＣＨ信号あるいは下り制御信号が割当てられたサブキャリアを取り出し、データ復調する。複数のＣＣから下りＯＦＤＭ信号を受信した場合には、ＣＣ毎にデータ復調する。データ情報復調部１４０１は、データ復調後の下り信号を再送制御判定部１４０２に出力する。
再送制御判定部１４０２は、受信した下りデータ信号（ＰＤＳＣＨ信号）が誤りなく受信できたか否かを判定し、下り共有チャネル信号が誤りなく受信できていればＡＣＫ、誤りが検出されればＮＡＣＫ、下りデータ信号が検出されなければＤＴＸの各状態を再送確認して判定結果を出力する。セル内ＣＡにおいて、各無線基地局との通信にそれぞれＣＣが割当てられている場合は、マクロ基地局は、ＣＣ毎に下りデータ信号が誤りなく受信できたか否かを判定する。一方で、セル間ＣＡにおいては、各基地局の再送制御判定部１４０２がそれぞれの無線基地局に対応するＣＣの下りデータ信号の判定を行う。再送制御判定部１４０２は、判定結果を送信部（ここでは、送達確認信号選択部１２０１）に出力する。
送達確認信号選択部１２０１は、送達確認信号のフィードバックに適用する物理上りチャネルやＰＵＣＣＨフォーマットを選択する。具体的には、上りデータ信号の送信の有無に応じて、送達確認信号を上り共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）に含めて送信するか、上り制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）で送信するかを決定する。また、上り制御チャネルで送信する場合には、送達確認信号に適用するＰＵＣＣＨフォーマットを選択する。
例えば、送達確認信号選択部１２０１は、ＰＵＳＣＨを介して上り信号（ユーザデータ）を送信する場合には、再送制御判定部１４０２から出力された判定結果を上り共有チャネル処理部１０００に出力する。一方、送達確認信号選択部１２０１は、上り信号（ユーザデータ）を送信しない場合には、ＰＵＣＣＨフォーマット１ａ／１ｂ用の第１ＡＣＫ／ＮＡＣＫ処理部１１００及び／又はＰＵＣＣＨフォーマット３用の第２ＡＣＫ／ＮＡＣＫ処理部１１１０に出力し、各送達確認信号を所定のＰＵＣＣＨフォーマットで生成する。
送達確認信号選択部１２０１は、ＰＵＣＣＨリソースを用いて送達確認信号をフィードバックする場合、キャリアアグリゲーションを適用するセル（ＰＣｅｌｌとＳＣｅｌｌ）数に基づいて、ＰＵＣＣＨフォーマットを選択することができる。例えば、ＣＡを適用するセルが２セルである場合にはチャネルセレクションを適用し、ＣＡを適用するセルが３セルである場合にはＰＵＣＣＨフォーマット３（ＰＣｅｌｌのＰＤＣＣＨのみ受信した場合には、ＰＵＣＣＨフォーマット１ａ／１ｂ）を適用する。
上り共有チャネル処理部１０００は、再送制御判定部１４０２の判定結果に基づいて、送達確認信号のビットを決定する制御情報ビット決定部１００６と、ＡＣＫ／ＮＡＣＫビット系列を誤り訂正符号化するチャネル符号化部１００７、送信すべきデータ系列を誤り訂正符号化するチャネル符号化部１００１と、符号化後のデータ信号をデータ変調するデータ変調部１００２、１００８と、変調されたデータ信号と送達確認信号を時間多重する時間多重部１００３と、時間多重した信号にＤＦＴ（Discrete Fourier Transform）するＤＦＴ部１００４と、ＤＦＴ後の信号をサブキャリアにマッピングするサブキャリアマッピング部１００５とを有している。
ＰＵＣＣＨフォーマット１ａ／１ｂ用の第１ＡＣＫ／ＮＡＣＫ処理部１１００は、送達確認信号の送信に用いるＰＵＣＣＨリソースを制御するチャネル選択制御部１１０１と、ＰＳＫデータ変調を行うＰＳＫデータ変調部１１０２と、ＰＳＫデータ変調部１１０２で変調されたデータに巡回シフトを付与する巡回シフト部１１０３と、巡回シフト後の信号にブロック拡散符号でブロック拡散するブロック拡散部１１０４と、ブロック拡散後の信号をサブキャリアにマッピングするサブキャリアマッピング部１１０５とを有している。
チャネル選択制御部１１０１は、ＰＣｅｌｌのＰＵＣＣＨ又はＳＣｅｌｌのＰＵＣＣＨのＣＣＥインデックスから送達確認信号の送信に利用するＰＵＣＣＨリソースを決定する。例えば、セル内ＣＡの場合、チャネルセレクションにおいて、送達確認信号の割当て候補となる複数のＰＵＣＣＨリソース（例えば、図４におけるＣｈ１〜Ｃｈ４）は、ＰＣｅｌｌのＰＵＣＣＨ又はＳＣｅｌｌのＰＵＣＣＨのＣＣＥインデックスから決定される。リソース選択情報は、ＰＳＫデータ変調部１１０２、巡回シフト部１１０３、ブロック拡散部１１０４及びサブキャリアマッピング部１１０５に通知される。一方で、セル間ＣＡの場合、送達確認信号の割当てを行うＰＵＣＣＨリソースとして、Ｒｅｌ．１０までのＰＵＣＣＨ ｆｏｒｍａｔ １ａ／１ｂが利用される。つまり、各無線基地局におけるチャネル選択制御部がＰＵＣＣＨ ｆｏｒｍａｔ １ａ／１ｂで用いるＰＵＣＣＨリソースを決定する。
ＰＳＫデータ変調部１１０２は、チャネル選択制御部１１０１から通知された情報に基づいて、位相変調（ＰＳＫデータ変調）を行う。例えば、ＰＳＫデータ変調部１１０２において、ＱＰＳＫデータ変調による２ビットのビット情報に変調する。
巡回シフト部１１０３は、ＣＡＺＡＣ（Constant Amplitude Zero Auto Correlation）符号系列の巡回シフトを用いて直交多重を行う。具体的には、時間領域の信号を所定の巡回シフト量だけシフトする。なお、巡回シフト量はユーザ毎に異なり、巡回シフト番号に対応づけられている。巡回シフト部１１０３は、巡回シフト後の信号をブロック拡散部１１０４に出力する。ブロック拡散部（直交符号乗算手段）１１０４は、巡回シフト後の参照信号に直交符号を乗算する（ブロック拡散する）。ここで、参照信号に用いるＯＣＣ（ブロック拡散符号番号）については、上位レイヤからＲＲＣシグナリングなどで通知しても良く、データシンボルのＣＳに予め関連付けられたＯＣＣを用いても良い。ブロック拡散部１１０４は、ブロック拡散後の信号をサブキャリアマッピング部１１０５に出力する。
サブキャリアマッピング部（割当て部）１１０５は、チャネル選択制御部１１０１から通知された情報に基づいて、ブロック拡散後の信号をサブキャリアにマッピングする。また、サブキャリアマッピング部１１０５は、マッピングされた信号をチャネル多重部１２０２に出力する。
ＰＵＣＣＨフォーマット３用の第２ＡＣＫ／ＮＡＣＫ処理部１１１０は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫのビット系列等を誤り訂正符号化するチャネル符号化部１１１１と、ＰＳＫデータ変調を行うＰＳＫデータ変調部１１１２と、ＰＳＫデータ変調部１１１２で変調されたデータにＤＦＴするＤＦＴ部１１１３と、ＤＦＴ後の信号にブロック拡散符号でブロック拡散するブロック拡散部１１１４と、ブロック拡散後の信号をサブキャリアにマッピングするサブキャリアマッピング部１１１５とを有している。
ＤＦＴ部１１１３は、データ変調後の信号にＤＦＴして周波数領域の信号に変換し、ＤＦＴ後の信号をブロック拡散部１１１４に出力する。ブロック拡散部１１１４は、ＤＦＴ後の信号に直交符号（ＯＣＣ（ブロック拡散符号番号））を乗算する。ＯＣＣについては、上位レイヤからＲＲＣシグナリングなどで通知しても良く、データシンボルのＣＳに予め関連付けられたＯＣＣを用いても良い。
サブキャリアマッピング部（割当て部）１１１５は、ブロック拡散後の信号をサブキャリアにマッピングする。また、サブキャリアマッピング部１１１５は、マッピングされた信号をチャネル多重部１２０２に出力する。なお、マッピングするＰＵＣＣＨリソースは、無線基地局から上位レイヤシグナリング（例えば、ＲＲＣシグナリング）で通知される複数のＳＣｅｌｌのリソースの中から、ＳＣｅｌｌの下り制御情報に含まれるＡＲＩで指定される所定リソースとすることができる。
ＳＲＳ信号生成部１３０１は、ＳＲＳ（Sounding RS）信号を生成してチャネル多重部１２０２に出力する。また、ＤＭ−ＲＳ信号生成部１３０２は、ＤＭ−ＲＳ信号を生成してチャネル多重部１２０２に出力する。
チャネル多重部１２０２は、上り共有チャネル処理部１０００、第１ＡＣＫ／ＮＡＣＫ処理部１１００、第２ＡＣＫ／ＮＡＣＫ処理部１１１０からの信号と、ＳＲＳ信号生成部１３０１、ＤＭ−ＲＳ信号生成部１３０２からの参照信号とを時間多重して、上り制御チャネル信号を含む送信信号とする。
ＩＦＦＴ部１２０３は、チャネル多重された信号をＩＦＦＴして時間領域の信号に変換する。ＩＦＦＴ部１２０３は、ＩＦＦＴ後の信号をＣＰ付与部１２０４に出力する。ＣＰ付与部１２０４は、直交符号乗算後の信号にＣＰを付与する。そして、ＰＣｅｌｌ及び／又はＳＣｅｌｌのＰＵＣＣＨリソースを用いて上り送信信号が無線基地局に対して送信される。
次に、図１３を参照して、上記図１２に示したユーザ端末と無線通信を行う無線基地局の機能構成について説明する。
図１３に示す無線基地局は、送信部と、受信部とを備えている。送信部は、上りリソース（ＰＵＣＣＨリソース）割当て情報信号生成部２０１０と、他の下りリンクチャネル信号と、上りリソース割当て情報信号とを多重してＯＦＤＭ信号を生成するＯＦＤＭ信号生成部２０２０とを有する。ここで、他の下りリンクチャネル信号は、データ、参照信号、制御信号などを含む。
上りリソース割当て情報信号生成部２０１０は、ＣＡＺＡＣ番号、リソースマッピング情報（ＲＢインデックス）、巡回シフト番号、ブロック拡散符号番号（ＯＣＣ番号）を含む上りリソース割当て情報信号を生成する。例えば、上りリソース割当て情報信号生成部２０１０は、ユーザ端末がＰＵＣＣＨフォーマット３を適用する場合に上位レイヤシグナリング（例えば、ＲＲＣシグナリング）で通知する複数のＰＵＣＣＨリソース候補や、ＡＲＩで通知するＰＵＣＣＨリソースを決定する。
上りリソース割当て情報信号生成部２０１０は、ユーザ端末がＰＵＣＣＨフォーマット３を適用する場合に設定する複数のＰＵＣＣＨリソース候補として、ＳＣｅｌｌのリソースを設定する。
ＯＦＤＭ信号生成部２０２０は、他の下りデータ信号及び上りリソース割当て情報信号を含む下りリンクチャネル信号をサブキャリアにマッピングし、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）し、ＣＰを付加することにより、下り送信信号を生成する。このように生成された下り送信信号は、下りリンクでユーザ端末に送信される。
受信部は、受信信号からＣＰを除去するＣＰ除去部２０３０と、受信信号を高速フーリエ変換（ＦＦＴ）するＦＦＴ部２０４０と、ＦＦＴ後の信号をデマッピングするサブキャリアデマッピング部２０５０と、サブキャリアデマッピング後の信号に対してブロック拡散符号（ＯＣＣ）で逆拡散するブロック逆拡散部２０６０、２１００と、サブキャリアデマッピング後の信号から巡回シフトを除去して対象とするユーザの信号を分離する巡回シフト分離部２０７０と、ユーザ分離後の信号及び逆拡散後の信号に対して、データ復調するデータ復調部２０８０と、データ復調後の信号を復号するデータ復号部２０９０とを有している。
なお、受信部の機能ブロックにはユーザデータ（ＰＵＳＣＨ）を受信する処理ブロックが図示されていないが、ユーザデータ（ＰＵＳＣＨ）は図示しないデータ復調部及びデータ復号部により復調され、復号される。
ＣＰ除去部２０３０は、ＣＰに相当する部分を除去して有効な信号部分を抽出する。ＣＰ除去部２０３０は、ＣＰ除去後の信号をＦＦＴ部２０４０に出力する。ＦＦＴ部２０４０は、受信信号をＦＦＴして周波数領域の信号に変換する。ＦＦＴ部２０４０は、ＦＦＴ後の信号をサブキャリアデマッピング部２０５０に出力する。サブキャリアデマッピング部２０５０は、リソースマッピング情報を用いて周波数領域の信号から上り制御チャネル信号である送達確認信号を抽出する。サブキャリアデマッピング部２０５０は、抽出された送達確認信号をブロック逆拡散部２０６０、２１００にそれぞれ出力する。
ブロック逆拡散部２０６０では、ブロック拡散、すなわち直交符号（ＯＣＣ）を用いて直交多重された受信信号を、ユーザ端末で用いた直交符号で逆拡散する。そして逆拡散後の信号を巡回シフト分離部２０７０へ出力する。
巡回シフト分離部２０７０は、巡回シフトを用いて直交多重された制御信号を、巡回シフト番号を用いて分離する。ユーザ端末１０からの上り制御信号には、ユーザ毎に異なる巡回シフト量で巡回シフトが行われている。したがって、ユーザ端末１０で行われた巡回シフト量と同じ巡回シフト量だけ逆方向に巡回シフトを行うことにより、受信処理の対象とするユーザの制御信号を分離することができる。なお、ブロック逆拡散部２０６０、巡回シフト分離部２０７０は、ＰＵＣＣＨフォーマット１ａ／１ｂで生成された送達確認信号について処理を行う。
ブロック逆拡散部２１００では、ブロック拡散、すなわち直交符号（ＯＣＣ）を用いて直交多重された受信信号を、ユーザ端末で用いた直交符号で逆拡散する。なお、ブロック逆拡散部２１００は、ＰＵＣＣＨフォーマット３で生成された送達確認信号について処理を行う。
データ復調部２０８０は、巡回シフト分離された信号又はブロック逆拡散された信号をデータ復調した後に、データ復号部２０９０に出力する。データ復号部２０９０は、データ復調部２０８０から出力された信号を復号してセル毎の再送制御情報（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ等）を取得する。無線基地局は、得られた再送制御情報を用いて新規データの送信（ＡＣＫの場合）、データの再送信（ＮＡＣＫの場合）を行う。
以上のように、送達確認信号の割当て候補となる複数のＰＵＣＣＨリソースとして、ＰＣｅｌｌとＳＣｅｌｌのＰＵＣＣＨリソースを利用することにより、ＨｅｔＮｅｔでセル内ＣＡを行う場合であっても、送達確認信号の割当てに必要となるＰＣｅｌｌのＰＵＣＣＨリソースの増大を抑制することが可能となる。
本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、上記説明における処理部の数、処理手順については適宜変更して実施することが可能である。また、図に示される要素の各々は機能を示しており、各機能ブロックがハードウエアで実現されても良く、ソフトウエアで実現されてもよい。また、実施の形態で説明した各構成を適宜組み合わせて実施することが可能である。
１ 無線通信システム
１０ ユーザ端末
２０ 無線基地局
３０ 上位局装置
４０ コアネットワーク
１０００ 上り共有チャネル処理部
１００１ チャネル符号化部
１００２ データ変調部
１００３ 時間多重部
１００４ ＤＦＴ部
１００５ サブキャリアマッピング部
１００６ 制御情報ビット決定部
１００７ チャネル符号化部
１００８ データ変調部
１１００ 第１ＡＣＫ／ＮＡＣＫ処理部
１１０１ チャネル選択制御部
１１０２ ＰＳＫデータ変調部
１１０３ 巡回シフト部
１１０４ ブロック拡散部
１１０５ サブキャリアマッピング部
１１１０ 第２ＡＣＫ／ＮＡＣＫ処理部
１１１１ チャネル符号化部
１１１２ ＰＳＫデータ変調部
１１１３ ＤＦＴ部
１１１４ ブロック拡散部
１１１５ サブキャリアマッピング部
１２０１ 送達確認信号選択部
１２０２ チャネル多重部
１２０３ ＩＦＦＴ部
１２０４ ＣＰ付与部
１３０１ ＳＲＳ信号生成部
１３０２ ＤＭ−ＲＳ信号生成部
１４００ チャネル分離部
１４０１ データ情報復調部
１４０２ 再送制御判定部
２０１０ ＰＵＣＣＨリソース割当て情報信号生成部
２０２０ ＯＦＤＭ信号生成部
２０３０ ＣＰ除去部
２０４０ ＦＦＴ部
２０５０ サブキャリアデマッピング部
２０６０ ブロック逆拡散部
２０７０ 巡回シフト分離部
２０８０ データ復調部
２０９０ データ復号部
２１００ ブロック逆拡散部

Claims (8)

  1. プライマリセルとセカンダリセルのコンポーネントキャリアをそれぞれ用いて下り共有チャネル信号を受信する受信部と、
    受信した下り共有チャネル信号に対する送達確認信号を生成する生成部と、
    前記送達確認信号を所定の上り制御チャネルリソースで送信する送信部と、を有し、
    前記送信部は、前記送達確認信号の内容及び／又は上り制御チャネルフォーマットに基づいて、プライマリセルとセカンダリセルの上り制御チャネルリソースの一方又は双方で前記送達確認信号を送信することを特徴とするユーザ端末。
  2. 設定されるセルの数が２である場合に、前記送達確認信号の送信を行う上り制御チャネルリソースの候補として、プライマリセル及びセカンダリセルの上り制御チャネルリソースが設定され、前記送信部は、前記送達確認信号の内容に基づいてプライマリセルとセカンダリセルの上り制御チャネルリソースの一方で前記送達確認信号を送信することを特徴とする請求項１に記載のユーザ端末。
  3. 設定されるセルの数が３以上である場合に、前記送達確認信号の送信を行う上り制御チャネルリソースの候補として、複数のセカンダリセルの上り制御チャネルリソースが設定され、前記送信部は、セカンダリセルの下り制御情報に基づいて複数のセカンダリセルの上り制御チャネルリソースの中から選択された所定の上り制御チャネルリソースで前記送達確認信号を送信することを特徴とする請求項１に記載のユーザ端末。
  4. 前記複数のセカンダリセルの上り制御チャネルリソースは、上位レイヤシグナリングにより通知されることを特徴とする請求項３に記載のユーザ端末。
  5. 設定されるセルの数が３以上であり、セカンダリセルから下り制御情報を受信しない場合に、前記送信部は、プライマリセルの上り制御チャネルリソースで前記送達確認信号を送信することを特徴とする請求項３に記載のユーザ端末。
  6. 前記送信部は、プライマリセルの下り共有チャネル信号に対する送達確認信号を、当該プライマリセルの下り共有チャネル信号に対する下り制御チャネルのＣＣＥインデックスを用いて決定したプライマリセルの上り制御チャネルリソースで送信し、セカンダリセルの下り共有チャネル信号に対する送達確認信号を、当該セカンダリセルの下り共有チャネル信号に対する下り制御チャネルのＣＣＥインデックスを用いて決定したセカンダリセルの上り制御チャネルリソースで送信することを特徴とする請求項１に記載のユーザ端末。
  7. ユーザ端末に下り共有チャネル信号を送信する送信部と、
    前記ユーザ端末から、前記下り共有チャネル信号に対する送達確認信号を所定の上り制御チャネルリソースで受信する受信部と、
    前記送達確認信号に基づいて再送制御を行う制御部と、を有し、
    前記受信部は、前記送達確認信号の内容及び／又は上り制御チャネルフォーマットに基づいて前記ユーザ端末において決定された、プライマリセルとセカンダリセルの上り制御チャネルリソースの一方又は双方で前記送達確認信号を受信することを特徴とする無線基地局。
  8. ユーザ端末の無線通信方法であって、
    プライマリセルとセカンダリセルのコンポーネントキャリアをそれぞれ用いて下り共有チャネル信号を受信する工程と、
    受信した下り共有チャネル信号に対する送達確認信号を生成する工程と、
    前記送達確認信号を所定の上り制御チャネルリソースで送信する工程と、を有し、
    前記送達確認信号の内容及び／又は上り制御チャネルフォーマットに基づいて、プライマリセルとセカンダリセルの上り制御チャネルリソースの一方又は双方で前記送達確認信号を送信することを特徴とする無線通信方法。
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