JPWO2012147294A1 - 無線通信装置、無線通信端末及び自動再送要求制御方法 - Google Patents

Abstract

多地点協調技術を利用した通信システムに使用される無線通信装置は、無線通信端末に対して多地点協調を共に行う他の無線通信装置を決定する決定部と、所定数のサブフレームに対する複数データ送信用の自動再送要求制御と同一データ送信用の自動再送要求制御の各割合を示す配分を決定する配分決定部と、複数データ送信用の自動再送要求制御を行う自動再送要求制御部と、同一データ送信用の自動再送要求制御を行う自動再送要求制御部とを備える。

Description

本発明は、多地点協調技術を利用した通信システムに使用される無線通信装置、無線通信端末及び自動再送要求制御方法に関する。

標準化団体３ＧＰＰ（The 3rd Generation Partnership Project）は、ＬＴＥ（Long Term Evolution）方式と互換性のある次世代の通信規格として、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ（Long Term Evolution Advanced：ＬＴＥ−Ａ）の標準化を進めている。ＬＴＥ−Ａ方式では、ネットワーク（Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network：E-UTRAN）の無線通信装置（以下「NE（Network Entity）」ともいう）は、１つ以上の通信セルを提供する。無線通信装置は、無線通信基地局（E-UTRAN NodeB：ENB）や張り出し基地局（Remote Radio Head：RRH）、中継装置（Relay Node（RN）又はリピータ）等といった、無線通信端末（User Equipment：UE）のアクセスポイントとなる装置である。無線通信端末は、無線通信装置が提供する通信セルの１つに属する。以下、無線通信端末を単に「端末」という。

ＬＴＥ−Ａ方式では、複数の無線通信装置が１つの端末に対する多地点協調を行って当該端末に無線信号を送信するといったＣｏＭＰ（Coordinated Multiple-Point transmission/reception）技術の導入が検討されている。このＣｏＭＰ技術を利用すれば、端末における信号の受信特性の向上が期待できる。

図９は、ＣｏＭＰ技術の一つであるＪＴ（Joint Transmission）方式の例を示す図である。非特許文献１に記載のように、ＪＴ方式では、端末が一方の無線通信装置に接続し、その無線通信装置から下り制御チャネル（Physical Downlink Control Channel：PDCCH）領域で送信される信号を当該端末が受信する。また、端末は、下り共有チャネル（Physical Downlink Shared Channel：PDSCH）領域で送信される信号を、複数の無線通信装置から受信する。複数の無線通信装置は、同じリソースブロック（Resource Block：RB）に対して同相となるように同じデータを送信する。このため、端末は、複数の無線通信装置から送信された電波を合成して受信電力を高めることができる。

図１０は、ＣｏＭＰ技術の一つであるＤＣＳ（Dynamic Cell Selection）方式の例を示す図である。ＤＣＳ方式でも、端末が一方の無線通信装置に接続し、その無線通信装置からPDCCH領域で送信される信号を当該端末が受信する。また、端末は、PDSCH領域で送信される信号を、協調する複数の無線通信装置の中の一つから受信する。このように、複数の無線通信装置の中から受信環境の良い無線通信装置を選択して使用することにより、端末は、より良い受信環境で信号を受信することができる。さらに、一つの無線通信装置がリソースブロック（RB）に対してデータを送信するときに、そのRBに対して、協調する無線通信装置がミューティング（電波を送信しないこと）をすることにより、干渉電力を下げることができる。なお、本件はＪＴ方式、ＤＣＳ方式に限定するものではない。

3GPP TS36.814 v9.0.0, "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Further advancements for E-UTRA physical layer aspects" 3GPP TS36.213 v10.1.0, "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA) Physical layer procedures"

上記説明したＣｏＭＰ技術で用いられる複数の無線通信装置は、例えば、それぞれ独立して動作しうる無線通信基地局（ENB）である。この場合、複数の無線通信基地局の内の一つが集中的に制御するマスター基地局として動作し、残りの無線通信基地局がスレーブ基地局として、マスター基地局の指示に従って動作し、必要な情報はマスター基地局からスレーブ基地局に転送される。なお、スレーブ基地局としては、マスター基地局となる集中制御基地局と直接の接続を持つ張り出し基地局等のリモート基地局（RRE: Remote Radio Equipment）でもよい。この場合、マスター基地局とスレーブ基地局の間の接続は光ファイバを用いた高速伝送路ではなく遅延を伴う伝送路を前提とする。

３ＧＰＰは、信頼性及び受信品質の高い通信を実現するために、パラレル・ストップアンドウェイト（Parallel Stop-and-Wait）方式のＨＡＲＱ（Hybrid Automatic Repeat reQuest：ハイブリッド自動再送要求）を導入した。図１１は、パラレル・ストップアンドウェイト方式のＨＡＲＱの概念を示す図である。ＨＡＲＱにおいては、受信側（端末）がデータの受信に失敗してNACK（否定応答：Negative ACK）を送信側（基地局）に返した場合、受信側は、受信に失敗したデータを廃棄せずにＨＡＲＱバッファで保存し、その後、送信側から再送されるデータとあわせて復調する。ストップアンドウェイト方式のＡＲＱプロトコルでは、送信側は、１サブフレーム送信後に、ACK/NACKが返ってくるまで次のパケットを送信せずに待つ。なお、サブフレームとは、スケジューリングの単位時間である。また、１サブフレーム単位のストップアンドウェイト処理を「ＨＡＲＱプロセス」という。

パラレル・ストップアンドウェイト方式では、複数のＨＡＲＱプロセスを１サブフレームずつシフトさせて並列に行う。このため、送信側は、あるＨＡＲＱプロセスに係るACK/NACKを受信側から受け取るまでに、別のＨＡＲＱプロセスを処理することができる。その結果、送信側がACK/NACKを受け取るまで送信を停止することによる効率の低下を避けることができる。なお、３ＧＰＰでは、非特許文献２で示唆されているように、８つのＨＡＲＱプロセスを並列に動作させる。

図１２は、ＣｏＭＰ技術を利用した通信にパラレル・ストップアンドウェイト方式のＨＡＲＱを適用した場合のタイミングチャートである。図１２に示すように、ＣｏＭＰ技術を利用した通信にパラレル・ストップアンドウェイト方式のＨＡＲＱを適用すると、マスター基地局及びスレーブ基地局共にデータを端末に送信できない「ブランク期間」が存在する。このブランク期間は、マスター基地局が端末からACK/NACKを受け取り、マスター基地局が次の送信データをスレーブ基地局に転送して、スレーブ基地局が当該送信データを受け取るまでの時間である。

端末における信号の受信特性を上げるためには、ブランク期間を短くすれば良い。ブランク期間の短縮は、基地局間の伝送遅延を小さくすることで実現できため、基地局間を光ファイバーで接続すれば良い。しかし、基地局間が光ファイバー以外の有線伝送路や無線で接続されていると、光ファイバーの場合と比較して、ブランク期間を短くできない。こういった状況で端末における信号の受信特性を上げるためには、サブフレーム当たりのデータ伝送量を上げれば良い。

本発明の目的は、多地点協調技術を利用した通信システムに使用される無線通信端末における信号の受信特性を向上可能な無線通信装置、無線通信端末及び自動再送要求制御方法を提供することである。

本発明は、多地点協調技術を利用した通信システムに使用される無線通信装置であって、無線通信端末に対して多地点協調を共に行う他の無線通信装置を決定する多地点協調基地局決定部と、所定数のサブフレームに対する複数データ送信用の自動再送要求制御と同一データ送信用の自動再送要求制御の各割合を示す配分を決定する配分決定部と、前記複数データ送信用の自動再送要求制御を行う第１自動再送要求制御部と、前記同一データ送信用の自動再送要求制御を行う第２自動再送要求制御部と、を備えた無線通信装置を提供する。

本発明は、多地点協調技術を利用した通信システムに使用される無線通信装置が行う自動再送要求制御方法であって、無線通信端末に対して多地点協調を共に行う他の無線通信装置を決定し、所定数のサブフレームに対する複数データ送信用の自動再送要求制御と同一データ送信用の自動再送要求制御の各割合を示す配分を決定し、決定した配分に応じて、サブフレーム毎に、前記複数データ送信用の自動再送要求制御又は前記同一データ送信用の自動再送要求制御を行う自動再送要求制御方法を提供する。

本発明は、多地点協調技術を利用した無線通信装置と通信を行う無線通信端末であって、前記無線通信装置から、所定のサブフレームについて、複数データ送信用の自動再送要求制御を行うか、同一データ送信用の自動再送要求制御を行うかの指示を含む制御情報を受信する受信部と、前記受信した制御情報に基づいて、前記サブフレームについて自動再送要求制御を行う自動再送要求制御部と、を備えた無線通信端末を提供する。

本発明は、多地点協調技術を利用した無線通信装置と通信を行う無線通信端末が行う自動再送要求制御方法であって、前記無線通信装置から、所定のサブフレームについて、複数データ送信用の自動再送要求制御を行うか、同一データ送信用の自動再送要求制御を行うかの指示を含む制御情報を受信し、前記受信した制御情報に基づいて、前記サブフレームについて自動再送要求制御を行う自動再送要求制御方法を提供する。

本発明に係る無線通信装置、無線通信端末及び自動再送要求制御方法によれば、多地点協調技術を利用した通信システムに使用される無線通信端末における信号の受信特性を向上できる。

端末にマスター基地局及びスレーブ基地局が同じサブフレームで別々のデータを送信する、複数データ送信用のＨＡＲＱ制御を示すタイミングチャート 端末にマスター基地局及びスレーブ基地局が同じサブフレームで同一のデータを送信する、同一データ送信用のＨＡＲＱ制御を示すタイミングチャート マスター基地局が８つのサブフレームに対するＨＡＲＱ制御配分を決定する際に用いるテーブルを示す図 通信システムを構成する端末、マスター基地局及びスレーブ基地局がＣｏＭＰを行う際のＨＡＲＱ制御全体のシーケンス図 各サブフレームにおけるＨＡＲＱ制御を行うに当たりマスター基地局が行う処理を示すフローチャート 通信システムを構成するマスター基地局の内部構成を示すブロック図 通信システムを構成するスレーブ基地局の内部構成を示すブロック図 マスター基地局及びスレーブ基地局と通信する無線通信端末の内部構成を示すブロック図 ＣｏＭＰ技術の一つであるＪＴ（Joint Transmission）方式の例を示す図 ＣｏＭＰ技術の一つであるＤＣＳ（Dynamic Cell Selection）方式の例を示す図 パラレル・ストップアンドウェイト方式のＨＡＲＱの概念を示す図 ＣｏＭＰ技術を利用した通信にパラレル・ストップアンドウェイト方式のＨＡＲＱを適用した場合のタイミングチャート

本発明に係る通信システムの実施形態は、ＣｏＭＰ技術を利用した通信にパラレル・ストップアンドウェイト方式のＨＡＲＱを適用したシステムである。当該システムにおいて、基地局と端末の間のスループットを上げるためには、ＨＡＲＱプロセス数を増せば良い。しかし、ＨＡＲＱプロセス数の増加に比例して、基地局及び端末の各ＨＡＲＱバッファの容量は大きくなる。ＨＡＲＱバッファの容量の増加は、限られたメモリリソースの消費につながるため好ましくない。

また、基地局当たりのＨＡＲＱプロセスの数が固定（図１２に示した例では８つ）であると、ＣｏＭＰ技術を利用したシステムにおいては、「利用される基地局数×基地局当たりのＨＡＲＱプロセス数＝ＨＡＲＱプロセス総数」のＨＡＲＱプロセスを端末が利用可能である。しかし、ＣｏＭＰ技術を用いなくても基地局と端末の間で十分なスループットが得られる状況では、当該ＨＡＲＱプロセス総数のリソースの提供は過剰である場合がある。

以下説明する実施形態の通信システムは、上記事項を考慮した構成である。なお、当該通信システムを構成する端末は、複数のアンテナを組み合わせてデータ送受信の帯域を広げたＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）技術を利用可能である。

図１は、端末にマスター基地局及びスレーブ基地局が同じサブフレームで別々のデータを送信する、複数データ送信用のＨＡＲＱ制御を示すタイミングチャートである。図１に示した複数データ送信用のＨＡＲＱ制御では、マスター基地局及びスレーブ基地局がそれぞれ別々のデータを端末に送信するため、ＨＡＲＱプロセスも別々に設定される。この形態のＨＡＲＱ制御では、複数の基地局から異なるデータが１つの端末に送信されるため、高スループットが実現できる。但し、１サブフレーム当たりのＨＡＲＱプロセス数は複数であるため、大きな容量のＨＡＲＱバッファが必要となる。なお、この例では、マスター基地局及びスレーブ基地局は、下り回線で送信する制御チャネルとして、それぞれ異なる内容のＰＤＣＣＨを送信する。また、端末は、ACK/NACKを各基地局に返す。

図２は、端末にマスター基地局及びスレーブ基地局が同じサブフレームで同一のデータを送信する、同一データ送信用のＨＡＲＱ制御を示すタイミングチャートである。図２に示した同一データ送信用のＨＡＲＱ制御では、マスター基地局及びスレーブ基地局がそれぞれ同一のデータを端末に送信するため、ＨＡＲＱプロセスは共通に設定される。この形態のＨＡＲＱ制御では、複数の基地局から同一のデータが１つの端末に送信されるため、１サブフレーム当たりのＨＡＲＱプロセス数は１つである。すなわち、図１に示した例と比較して、ＨＡＲＱプロセス数の増加を抑えることができる。但し、スループットの向上は望めない。なお、この例では、マスター基地局のみが、端末にＰＤＣＣＨを送信する。また、端末は、ACK/NACKをマスター基地局のみに返す。

本実施形態の通信システムを構成する基地局は、基地局間の伝送遅延時間の長短に応じて、サブフレーム毎に上記２種類のＨＡＲＱ制御のいずれかを行う。したがって、１つの基地局が１サブフレームずつシフトさせて並列処理可能なサブフレームの最大数が８つのとき、当該８つのサブフレームで行われ得るＨＡＲＱプロセス総数は８〜１６つである。本実施形態では、基地局間の伝送遅延時間が長い場合、８つのサブフレームに対して、図２に示した同一データ送信用のＨＡＲＱ制御を図１に示した複数データ送信用のＨＡＲＱ制御よりも多く割り当てる。一方、基地局間の伝送遅延時間が短い場合、８つのサブフレームに対して、図１に示した複数データ送信用のＨＡＲＱ制御を図２に示した同一データ送信用のＨＡＲＱ制御よりも多く割り当てる。その結果、前者の場合はＨＡＲＱプロセス総数が少なくなるためＨＡＲＱプロセス数の増加を抑えることができ、後者の場合はＨＡＲＱプロセス総数が多くなるためスループットを上げることができる。

本実施形態のマスター基地局は、基地局間の伝送遅延時間に基づいて、８つのサブフレームに対して複数データ送信用のＨＡＲＱ制御を行う割合と同一データ送信用のＨＡＲＱ制御を行う割合を決定する。すなわち、マスター基地局は、８つのサブフレームに対する複数データ送信用のＨＡＲＱ制御と同一データ送信用のＨＡＲＱ制御の各割合（以下「ＨＡＲＱ制御配分」という）を決定する。図３は、マスター基地局が８つのサブフレームに対するＨＡＲＱ制御配分を決定する際に用いるテーブルを示す図である。マスター基地局によるＨＡＲＱ制御配分の決定は、図３に示された複数データ送信用のＨＡＲＱ制御による最大プロセス数（Ｎｍｍａｘ）を決定することである。

図４は、通信システムを構成する端末、マスター基地局及びスレーブ基地局がＣｏＭＰを行う際のＨＡＲＱ制御全体のシーケンス図である。図４に示すように、マスター基地局は、ＣｏＭＰを開始する際に、端末から送信される受信品質報告メッセージからＣｏＭＰが実行可能なスレーブ基地局を決定する（ステップＳ１０１）。次に、マスター基地局は、決定したスレーブ基地局との間でシグナリングを実行して、その結果から基地局間の伝送遅延時間を算出する（ステップＳ１０３）。

次に、マスター基地局は、ステップＳ１０３で算出した伝送遅延時間に基づいて、８つのサブフレームに対する複数データ送信用のＨＡＲＱ制御と同一データ送信用のＨＡＲＱ制御の各割合（ＨＡＲＱ制御配分）を決定し、複数データ送信用のＨＡＲＱ制御による最大プロセス数（Ｎｍｍａｘ）を図３に示したテーブルから導出する（ステップＳ１０５）。次に、ステップＳ１０５で決定したＨＡＲＱ制御配分に基づいて、８つのサブフレーム（＃１〜＃８）の各々で複数データ送信用又は同一データ送信用のＨＡＲＱ制御が順に行われる（ステップＳ１０７）。なお、図４に示した例では、サブフレーム＃１，＃２，＃５，＃６では複数データ送信用のＨＡＲＱ制御が行われ、サブフレーム＃３，＃４，＃７，＃８が同一データ送信用のＨＡＲＱ制御が行われる。

複数データ送信用のＨＡＲＱ制御では、まず、マスター基地局がＸ２シグナリングでＨＡＲＱ情報をスレーブ基地局に送信する。次に、マスター基地局は、スレーブ基地局が端末に送信するデータをスレーブ基地局に転送する。次に、マスター基地局及びスレーブ基地局が、それぞれ異なるＰＤＣＣＨでＨＡＲＱ情報をそれぞれ端末に送信する。次に、マスター基地局及びスレーブ基地局が、それぞれ別々のデータを端末に送信する。

ここで端末は、マスター基地局及びスレーブ基地局が送信したそれぞれ異なるＰＤＣＣＨを受信し、受信したＰＤＣＣＨに含まれるＨＡＲＱ情報に基づき、所定のサブフレームについての複数データ受信用のＨＡＲＱ制御を行う。最後に、端末が、マスター基地局及びスレーブ基地局から受信したデータの受信結果に基づき、ACK/NACKを各基地局に送信する。

同一データ送信用のＨＡＲＱ制御では、まず、マスター基地局がＸ２シグナリングでＨＡＲＱ情報をスレーブ基地局に送信する。次に、マスター基地局は、スレーブ基地局が端末に送信するデータをスレーブ基地局に転送する。次に、マスター基地局のみが、ＰＤＣＣＨでＨＡＲＱ情報をそれぞれ端末に送信する。次に、マスター基地局及びスレーブ基地局が、それぞれ同一のデータを端末に送信する。

ここで端末は、マスター基地局が送信したＰＤＣＣＨを受信し、受信したＰＤＣＣＨに含まれるＨＡＲＱ情報に基づき、所定のサブフレームについての同一データ受信用のＨＡＲＱ制御を行う。最後に、端末が、マスター基地局及びスレーブ基地局から受信したデータの受信結果に基づき、ACK/NACKをマスター基地局のみに送信する。

なお、マスター基地局は、上記説明した各サブフレームにおけるＨＡＲＱ制御を行うに当たり、サブフレーム毎に図５に示した処理を行う。図５は、各サブフレームにおけるＨＡＲＱ制御を行うに当たりマスター基地局が行う処理を示すフローチャートである。図５に示すように、マスター基地局は、ＨＡＲＱ制御で使用しているＨＡＲＱプロセス数のカウント値Ｃｐが最大許容プロセス数Ｎｐｍａｘを下回る（Ｃｐ＜Ｎｐｍａｘ）か否かを判断する（ステップＳ２０１）。なお、上記説明した８つのＨＡＲＱプロセスを並列処理するパラレル・ストップアンドウェイト方式のＨＡＲＱにおいて、２つの基地局を用いてＣｏＭＰを行う場合、マスター基地局は、Ｃｐ＜１６か否かを判断する。Ｃｐ≧Ｎｐｍａｘの場合、マスター基地局は、ＨＡＲＱプロセス数のカウント値Ｃｐ及び複数データ送信用のＨＡＲＱ制御によるＨＡＲＱプロセス数のカウント値Ｃｍを０にリセットし（ステップＳ２０３）、ステップＳ２０５に進む。一方、Ｃｐ＜Ｎｐｍａｘの場合、マスター基地局は、ステップＳ２０５に進む。

ステップＳ２０５では、マスター基地局は、ステップＳ１０５で決定した複数データ送信用のＨＡＲＱ制御による最大プロセス数Ｎｍｍａｘが０でなく（Ｎｍｍａｘ≠０）、複数データ送信用のＨＡＲＱ制御で使用しているプロセス数のカウント値ＣｍがＮｍｍａｘを下回り（Ｃｍ＜Ｎｍｍａｘ）、かつ、端末の受信品質が複数データ送信に適した受信品質を満たすか否かを判断する。端末の受信品質は、例えば、空間多重可能なレイヤ数（Ｒａｎｋ）、すなわちパスの数によって表される。マスター基地局は、ステップＳ２０５における条件（Ｎｍｍａｘ≠０、Ｃｍ＜Ｎｍｍａｘ、Ｒａｎｋ≧２）を全て満たせば、ステップＳ２０７に進み、当該条件の少なくとも１つも満たさなければステップＳ２０９に進む。

ステップＳ２０７では、マスター基地局は、複数データ送信用のＨＡＲＱ制御を適用して、マスター基地局とスレーブ基地局で別々のＨＡＲＱプロセスを割り当て、Ｃｍ及びＣｐをそれぞれ２インクリメントする。一方、ステップＳ２０９では、マスター基地局は、同一データ送信用のＨＡＲＱ制御を適用して、マスター基地局とスレーブ基地局は同一のＨＡＲＱプロセスを割り当て、Ｃｐを１インクリメントする。なお、どちらのＨＡＲＱ制御を適用しても、マスター基地局は、ＨＡＲＱ情報をＸ２インターフェースを用いてスレーブ基地局に通知する。ＨＡＲＱ情報には、例えば、ＨＡＲＱプロセスのＩＤや冗長バージョン（Redundancy version）等の情報が含まれる。

なお、基地局から端末へ通知する制御情報を送信する既存のＰＤＣＣＨには、８プロセス分（３ビット）の通知領域しかない。そのため、本実施形態では、１ビットのサブプロセス通知用ビットを付加することで合計１６プロセスの識別が可能になる。複数データ送信用のＨＡＲＱ制御の場合は、マスター基地局だけでなくスレーブ基地局からもＰＤＣＣＨを用いて制御情報を送信している。但し、スレーブ基地局のＰＤＣＣＨに含まれる上り回線の送信電力制御用のビット領域（２ビット）は、マスター基地局がＰＤＣＣＨで送信する情報と共通の値が使われるため、不要である。このため、このビット領域を上記説明した１ビットのサブプロセス通知用ビットに設定しても良い。

図６は、本実施形態の通信システムを構成するマスター基地局の内部構成を示すブロック図である。図６に示すように、マスター基地局は、アンテナ１０１と、ＵＥ通信ＩＦ１０３と、制御部１０５と、ＢＳ通信ＩＦ１０７とを備える。ＵＥ通信ＩＦ１０３は、アンテナ１０１を用いて端末との無線通信を行うためのインタフェースである。制御部１０５は、マスター基地局の動作を制御する。ＢＳ通信ＩＦ１０７は、有線伝送路を介して接続されたスレーブ基地局と通信を行うためのインタフェースである。

制御部１０５は、データ送信部１５１と、制御情報送信部１５３と、ACK/NACK受信部１５５と、受信品質受信部１５７と、スレーブ基地局決定部１５９と、基地局間遅延時間算出部１６１と、ＨＡＲＱ制御配分決定部１６３と、ＨＡＲＱ制御選択部１６５と、複数データ送信用ＨＡＲＱ制御部１６７と、同一データ送信用ＨＡＲＱ制御部１６９とを有する。

データ送信部１５１は、制御情報以外のデータを端末に送信する。制御情報送信部１５３は、ＰＤＣＣＨでＨＡＲＱ情報を端末に送信する。ACK/NACK受信部１５５は、端末から送信されるACK/NACKを受信する。受信品質受信部１５７は、端末から送信される受信品質報告メッセージを受信する。

スレーブ基地局決定部１５９は、受信品質受信部１５７が受信した受信品質報告メッセージが示す受信品質からＣｏＭＰが実行可能なスレーブ基地局を決定する（図４のステップＳ１０１）。スレーブ基地局決定部１５９は、決定したスレーブ基地局にＢＳ通信ＩＦ１０７を介してＣｏＭＰ指示を送信し、スレーブ基地局から送られたＣｏＭＰ許可を受信する。基地局間遅延時間算出部１６１は、スレーブ基地局決定部１５９がスレーブ基地局との間で行ったシグナリングの結果から、基地局間の伝送遅延時間を算出する（図４のステップＳ１０３）。

ＨＡＲＱ制御配分決定部１６３は、基地局間遅延時間算出部１６１が決定した伝送遅延時間に基づいて、８つのサブフレームに対する複数データ送信用のＨＡＲＱ制御と同一データ送信用のＨＡＲＱ制御の各割合（ＨＡＲＱ制御配分）を決定する（図４のステップＳ１０５）。ＨＡＲＱ制御選択部１６５は、ＨＡＲＱ制御配分決定部１６３が決定したＨＡＲＱ制御配分及び端末の受信品質に基づいて、サブフレーム毎に、複数データ送信用のＨＡＲＱ制御及び同一データ送信用のＨＡＲＱ制御のいずれを行うかを選択する（図５のステップＳ２０１〜Ｓ２０５）。

複数データ送信用ＨＡＲＱ制御部１６７は、複数データ送信用のＨＡＲＱ制御を行う（図４のステップＳ１０７及び図５のステップＳ２０７）。同一データ送信用ＨＡＲＱ制御部１６９は、同一データ送信用のＨＡＲＱ制御を行う（図４のステップＳ１０７及び図５のステップＳ２０９）。なお、複数データ送信用ＨＡＲＱ制御部１６７及び同一データ送信用ＨＡＲＱ制御部１６９は、ＢＳ通信ＩＦ１０７を介してスレーブ基地局にＨＡＲＱ情報を送る。

図７は、本実施形態の通信システムを構成するスレーブ基地局の内部構成を示すブロック図である。図７に示すように、スレーブ基地局は、アンテナ２０１と、ＵＥ通信ＩＦ２０３と、制御部２０５と、ＢＳ通信ＩＦ２０７とを備える。ＵＥ通信ＩＦ２０３は、アンテナ２０１を用いて端末との無線通信を行うためのインタフェースである。制御部２０５は、スレーブ基地局の動作を制御する。ＢＳ通信ＩＦ２０７は、有線伝送路を介して接続されたマスター基地局と通信を行うためのインタフェースである。

制御部２０５は、データ送信部２５１と、制御情報送信部２５３と、ACK/NACK受信部２５５と、ＣｏＭＰ許可部２５７と、ＨＡＲＱ情報受信部２５９と、複数データ送信用プロセス処理部２６１と、同一データ送信用プロセス処理部２６３とを有する。

データ送信部２５１は、制御情報以外のデータを端末に送信する。制御情報送信部２５３は、ＰＤＣＣＨでＨＡＲＱ情報を端末に送信する。ACK/NACK受信部２５５は、端末から送信されるACK/NACKを受信する。ＣｏＭＰ許可部２５７は、ＢＳ通信ＩＦ２０７を介して、マスター基地局から送られたＣｏＭＰ指示を受信し、ＣｏＭＰ許可を当該マスター基地局に送信する。ＨＡＲＱ情報受信部２５９は、マスター基地局から送られたＨＡＲＱ情報を受信して、サブフレーム毎に、複数データ送信用プロセス処理部２６１又は同一データ送信用プロセス処理部２６３に送る（図４のステップＳ１０７）。複数データ送信用プロセス処理部２６１は、複数データ送信用のＨＡＲＱ制御を行う（図４のステップＳ１０７）。同一データ送信用プロセス処理部２６３は、同一データ送信用のＨＡＲＱ制御を行う（図４のステップＳ１０７）。

以上説明したように、本実施形態によれば、マスター基地局が、マスター基地局とスレーブ基地局の間の伝送遅延時間に基づいて、８つのサブフレームに対する複数データ送信用のＨＡＲＱ制御と同一データ送信用のＨＡＲＱ制御の各割合（ＨＡＲＱ制御配分）を決定すする。さらに、マスター基地局は、ＨＡＲＱ制御配分に基づく情報（複数データ送信用のＨＡＲＱ制御による最大プロセス数Ｎｍｍａｘ）及び端末の受信品質（Ｒａｎｋ）に応じて、サブフレーム毎に、複数データ送信用のＨＡＲＱ制御及び同一データ送信用のＨＡＲＱ制御のいずれかを選択し、マスター基地局及びスレーブ基地局は選択されたＨＡＲＱ制御を行う。

このように、ブランク期間の長短に影響する基地局間の伝送遅延時間に応じて、端末と基地局の間のＨＡＲＱプロセス数が最適に調整されるため、端末における信号の受信特性を向上できる。すなわち、マスター基地局及びスレーブ基地局共にデータを端末に送信できないブランク期間による端末と基地局の間のスループットの低下を防止できる。

また、図８は、本実施の形態のマスター基地局及びスレーブ基地局と通信する無線通信端末（端末）の内部構成を示すブロック図である。図８に示すように、無線通信端末は、アンテナ３０１と、ＢＳ通信ＩＦ３０３と、制御部３０５とを備える。ＢＳ通信ＩＦ３０３は、アンテナ３０１を用いて基地局との無線通信を行うためのインタフェースである。

制御部３０５は、データ受信部３５１と、制御情報受信部３５３と、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ送信部３５５と、複数データ受信用プロセス処理部３６１と、同一データ受信用プロセス処理部３６３とを有する。

データ受信部３５１は、制御情報以外のデータを基地局から受信する。制御情報受信部３５３は、ＰＤＣＣＨに含まれるＨＡＲＱ情報を基地局から受信する。ＡＣＫ／ＮＡＣＫ送信部３５５は、基地局へＡＣＫ／ＮＡＣＫを送信する。複数データ受信用プロセス処理部３６１は、所定のサブフレームについて、複数データ受信用のＨＡＲＱ制御を行う。同一データ受信用プロセス処理部３６３は、所定のサブフレームについて、同一データ受信用のＨＡＲＱ制御を行う。

なお、本実施形態では、図１又は図４を用いて説明したように、複数データ送信用のＨＡＲＱ制御では、下り回線で送信する制御チャネルであるＰＤＣＣＨがマスター基地局とスレーブ基地局に対してそれぞれ別々に送信される。そのため、ACK/NACKの上り回線の送信リソースは、各ＰＤＣＣＨによって別々に指示される。したがって、端末からマスター基地局へのACK/NACKの送信リソースと端末からスレーブ基地局へのACK/NACKの送信リソースとが重複しないよう制御する必要がある。本実施形態では、基地局間で協調してACK/NACKの送信リソースが重複しないよう制御する２つの方法の内、いずれかが行われる。以下、これら２つの方法について説明する。

１つ目の方法では、マスター基地局がスレーブ基地局にＨＡＲＱ情報を送信する際に、マスター基地局からの送信データに対するACK/NACKの送信リソースをスレーブ基地局に通知する。この方法によれば、スレーブ基地局は、マスター基地局へのACK/NACKの送信リソースを避けて、スレーブ基地局からの送信データに対するACK/NACKの送信リソースをスケジューリングすることができる。２つ目の方法では、マスター基地局が、スレーブ基地局からの送信データに対するACK/NACKの送信リソースをスケジューリングする。この場合、マスター基地局は、スレーブ基地局からの送信データに対するACK/NACKの送信リソースを決定して、当該送信スレーブをスレーブ基地局に通知する。

また、複数データ送信用のＨＡＲＱ制御ではあるが、同一データ送信用のＨＡＲＱ制御の場合と同様に、マスター基地局のみがＰＤＣＣＨを端末に送信した際には、マスター基地局からの送信データに対するACK/NACKとスレーブ基地局からの送信データに対するACK/NACKは併せて送信され、マスター基地局のみがACK/NACKを受信する。すなわち、マスター基地局がＰＤＣＣＨで指示するACK/NACKには、スレーブ基地局からの送信データに対するACK/NACKも含まれる。

以上説明した方法を行うことによって、マスター基地局からの送信データに対するACK/NACKの送信リソースとスレーブ基地局からの送信データに対するACK/NACKの送信リソースが重ならずに、各基地局は正しくACK/NACKを受信することができる。

上記各実施形態では、本発明をハードウェアで構成する場合を例にとって説明したが、本発明はハードウェアとの共同においてソフトウェアで実現することも可能である。

また、上記各実施形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部または全てを含むように１チップ化されてもよい。ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。

また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。

さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適用等が可能性としてありえる。

なお、上記実施形態ではアンテナとして説明したが、アンテナポートでも同様に適用できる。アンテナポート（Antenna port）とは、１本又は複数の物理アンテナから構成される論理的なアンテナを指す。すなわち、アンテナポートは必ずしも1本の物理アンテナを指すとは限らず、複数のアンテナから構成されるアレイアンテナ等を指すことがある。例えばＬＴＥ（Long Term Evolution）においては、アンテナポートが何本の物理アンテナから構成されるかは規定されず、基地局が異なる参照新号（Reference signal）を送信できる最小単位として規定されている。また、アンテナポートは、プリコーディング・ベクトル（Precodingvector）の重み付けを乗算する最小単位として規定されることもある。

本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。

本出願は、2011年4月27日出願の日本特許出願（特願2011-099914）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。

本発明に係る無線通信装置は、多地点協調技術を利用した通信システムに使用される無線通信端末における信号の受信特性を向上可能な基地局等として有用である。

１０１，２０１ アンテナ
１０３，２０３ ＵＥ通信ＩＦ
１０５，２０５ 制御部
１０７，２０７ ＢＳ通信ＩＦ
１５１，２５１ データ送信部
１５３，２５３ 制御情報送信部
１５５，２５５ ACK/NACK受信部
１５７ 受信品質受信部
１５９ スレーブ基地局決定部
１６１ 基地局間遅延時間算出部
１６３ ＨＡＲＱ制御配分決定部
１６５ ＨＡＲＱ制御選択部
１６７，２６１ 複数データ送信用ＨＡＲＱ制御部
１６９，２６３ 同一データ送信用ＨＡＲＱ制御部
２５７ ＣｏＭＰ許可部
２５９ ＨＡＲＱ情報受信部
３０１ アンテナ
３０３ ＢＳ通信ＩＦ
３０５ 制御部
３５１ データ受信部
３５３ 制御情報受信部
３５５ ＡＣＫ／ＮＡＣＫ送信部
３６１ 複数データ受信用プロセス処理部
３６３ 同一データ受信用プロセス処理部

Claims (10)

1. 多地点協調技術を利用した通信システムに使用される無線通信装置であって、
   無線通信端末に対して多地点協調を共に行う他の無線通信装置を決定する多地点協調基地局決定部と、
   所定数のサブフレームに対する複数データ送信用の自動再送要求制御と同一データ送信用の自動再送要求制御の各割合を示す配分を決定する配分決定部と、
   前記複数データ送信用の自動再送要求制御を行う第１自動再送要求制御部と、
   前記同一データ送信用の自動再送要求制御を行う第２自動再送要求制御部と、
   を備えたことを特徴とする無線通信装置。
2. 請求項１に記載の無線通信装置であって、
   前記他の無線通信装置との間の伝送遅延時間を算出する伝送遅延時間算出部を備え、
   前記配分決定部は、前記伝送遅延時間に基づいて、前記所定数のサブフレームに対する前記複数データ送信用の自動再送要求制御と前記同一データ送信用の自動再送要求制御の各割合を示す配分を決定することを特徴とする無線通信装置。
3. 請求項２に記載の無線通信装置であって、
   前記配分決定部は、前記伝送遅延時間が長いと前記同一データ送信用の自動再送要求制御の割合が多くなり、前記伝送遅延時間が短いと前記複数データ送信用の自動再送要求制御の割合が多くなるよう、前記配分を決定することを特徴とする無線通信装置。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の無線通信装置であって、
   前記配分は、前記所定数のサブフレームに含めることができる複数データ送信用のＨＡＲＱ制御による最大プロセス数を示すことを特徴とする無線通信装置。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の無線通信装置であって、
   前記配分及び前記無線通信端末の受信品質に基づいて、サブフレーム毎に、前記複数データ送信用の自動再送要求制御及び前記同一データ送信用の自動再送要求制御のいずれを行うかを選択する制御選択部を備えたことを特徴とする無線通信装置。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の無線通信装置であって、
   前記第１自動再送要求制御部は、前記複数データ送信用の自動再送要求制御を行うにあたって、当該無線通信装置から前記無線通信端末への送信データに対する応答の送信リソースを前記他の無線通信装置に通知することを特徴とする無線通信装置。
7. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の無線通信装置であって、
   前記第１自動再送要求制御部は、前記複数データ送信用の自動再送要求制御を行うにあたって、前記他の無線通信装置から前記無線通信端末への送信データに対する応答の送信リソースを前記他の無線通信装置に通知することを特徴とする無線通信装置。
8. 多地点協調技術を利用した通信システムに使用される無線通信装置が行う自動再送要求制御方法であって、
   無線通信端末に対して多地点協調を共に行う他の無線通信装置を決定し、
   所定数のサブフレームに対する複数データ送信用の自動再送要求制御と同一データ送信用の自動再送要求制御の各割合を示す配分を決定し、
   決定した配分に応じて、サブフレーム毎に、前記複数データ送信用の自動再送要求制御又は前記同一データ送信用の自動再送要求制御を行うことを特徴とする自動再送要求制御方法。
9. 多地点協調技術を利用した無線通信装置と通信を行う無線通信端末であって、
   前記無線通信装置から、所定のサブフレームについて、複数データ送信用の自動再送要求制御を行うか、同一データ送信用の自動再送要求制御を行うかの指示を含む制御情報を受信する受信部と、
   前記受信した制御情報に基づいて、前記サブフレームについて自動再送要求制御を行う自動再送要求制御部と、
   を備えたことを特徴とする無線通信端末。
10. 多地点協調技術を利用した無線通信装置と通信を行う無線通信端末が行う自動再送要求制御方法であって、
    前記無線通信装置から、所定のサブフレームについて、複数データ送信用の自動再送要求制御を行うか、同一データ送信用の自動再送要求制御を行うかの指示を含む制御情報を受信し、
    前記受信した制御情報に基づいて、前記サブフレームについて自動再送要求制御を行うことを特徴とする自動再送要求制御方法。

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