JPWO2016047727A1 - ユーザ端末、無線基地局及び無線通信方法 - Google Patents

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Abstract

ＵＬ伝送においてＬＢＴを適用する場合であっても、通信品質の劣化を抑制すること。無線基地局から送信されるＤＬデータ信号に対する送達確認信号を送信する送信部と、上りリンクにおけるＬＢＴ（Listen Before Talk）結果に基づいて送達確認信号の送信を制御する制御部と、を有し、制御部は、送達確認信号を所定のＵＬサブフレームで送信する場合、所定のＵＬサブフレームより前のＵＬサブフレームにおけるＬＢＴ結果に応じて送達確認信号のフィードバックタイミングを決定する。

Description

本発明は、次世代の通信システムに適用可能なユーザ端末、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、さらなる高速データレート、低遅延などを目的としてロングタームエボリューション（ＬＴＥ：Long Term Evolution）が仕様化された（非特許文献１）。ＬＴＥでは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。また、ＬＴＥからのさらなる広帯域化及び高速化を目的として、ＬＴＥの後継システム（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））も検討され、仕様化されている（Ｒｅｌ．１０／１１）。
ＬＴＥ−Ａシステムでは、半径数キロメートル程度の広範囲のカバレッジエリア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エリアを有するスモールセル（例えば、ピコセル、フェムトセルなど）が形成されるＨｅｔＮｅｔ（Heterogeneous Network）が検討されている。また、ＨｅｔＮｅｔでは、マクロセル（マクロ基地局）とスモールセル（スモール基地局）間で同一周波数帯だけでなく、異なる周波数帯のキャリアを用いることも検討されている。
さらに、将来の無線通信システム（Ｒｅｌ．１２以降）では、ＬＴＥシステムを、通信事業者（オペレータ）にライセンスされた周波数帯域（Licensed band）だけでなく、ライセンス不要の周波数帯域（Unlicensed band）で運用するシステム（ＬＴＥ−Ｕ：LTE Unlicensed）も検討されている。特に、ライセンスバンドを前提として非ライセンスバンドを運用するシステム（ＬＡＡ：Licensed-Assisted Access）も検討されている。なお、非ライセンスバンドでＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａを運用するシステムを総称して「ＬＡＡ」と呼ぶ場合もある。ライセンスバンド（Licensed band）は、特定の事業者が独占的に使用することを許可された帯域であり、非ライセンスバンド（Unlicensed band）は特定事業者に限定せずに無線局を設置可能な帯域である。
非ライセンスバンドとして、例えば、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）やＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）を使用可能な２．４ＧＨｚ帯や５ＧＨｚ帯、ミリ波レーダーを使用可能な６０ＧＨｚ帯等の利用が検討されている。このような非ライセンスバンドをスモールセルで適用することも検討されている。
既存のＬＴＥでは、ライセンスバンドでの運用が前提となっているため、各オペレータに対して異なる周波数帯域が割当てられている。しかし、非ライセンスバンドは、ライセンスバンドと異なり特定の事業者のみの使用に限られない。また、非ライセンスバンドは、ライセンスバンドと異なり特定の無線システム（たとえばＬＴＥ、Ｗｉ−Ｆｉ等）の使用に限られない。このため、あるオペレータのＬＡＡで利用する周波数帯域は、他のオペレータのＬＡＡやＷｉ−Ｆｉで利用する周波数帯域と重なる可能性がある。
非ライセンスバンドでは、異なるオペレータや非オペレータ間において、同期、協調または連携などがなされずに運用されることも想定される。また、異なるオペレータや非オペレータ間では、無線アクセスポイント（ＡＰ、ＴＰとも呼ぶ）や無線基地局（ｅＮＢ）の設置も互いに協調・連携せずに行うことが想定される。この場合、緻密なセルプランニングができないこと、そして干渉制御が行えないことから、非ライセンスバンドでは、ライセンスバンドとは異なり大きな相互干渉が生じるおそれがある。
そのため、非ライセンスバンドでＬＢＴ／ＬＴＥ−Ａシステム（ＬＴＥ−Ｕ）を運用する場合、当該非ライセンスバンドで運用されるＷｉ−Ｆｉ等の他システムや他オペレータのＬＴＥ−Ｕとの相互干渉を考慮して動作することが望まれる。非ライセンスバンドにおける相互干渉を避けるために、ＬＴＥ−Ｕ基地局／ユーザ端末が、信号の送信前にリスニングを行い、他の基地局／ユーザ端末が通信を行っているか確認することが検討されている。このリスニング動作を、ＬＢＴ（Listen Before Talk）ともいう。
しかし、ＬＴＥ−Ｕ基地局／ユーザ端末がＬＢＴ結果に基づいて送信を制御（例えば、送信可否を決定）する場合、ＬＢＴ結果によっては信号の送信が制限され、所定タイミングでの信号送信が出来なくなるおそれがある。かかる場合、ＬＴＥ−Ｕにおいて信号遅延、信号切断又はセルの検出ミス等が発生し、信号品質が劣化してしまう。
例えば、ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａシステムでは、ユーザ端末はＤＬデータ信号に対して再送応答信号（HARQ-ACK、又はＡ／Ｎとも呼ぶ）を所定のタイミングでフィードバックする。しかし、ＵＬ−ＬＢＴの結果によってＵＬ伝送が制限される場合、再送応答信号をフィードバックすることが出来なくなるおそれがある。その結果、無線基地局はユーザ端末におけるＤＬ信号の受信状況を適切に把握することができず通信品質が劣化するおそれがある。
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、ＵＬ伝送においてＬＢＴを適用する場合であっても、通信品質の劣化を抑制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の一とする。
本発明のユーザ端末の一態様は、無線基地局から送信されるＤＬデータ信号に対する送達確認信号を送信する送信部と、上りリンクにおけるＬＢＴ（Listen Before Talk）結果に基づいて送達確認信号の送信を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、送達確認信号を所定のＵＬサブフレームで送信する場合、前記所定のＵＬサブフレームより前のＵＬサブフレームにおけるＬＢＴ結果に応じて送達確認信号のフィードバックタイミングを決定することを特徴とする。
本発明の一態様によれば、ＵＬ伝送においてＬＢＴを適用する場合であっても、通信品質の劣化を抑制することが可能となる。
非ライセンスバンドでＬＴＥを利用する場合の運用形態の一例を示す図である。 非ライセンスバンドでＬＴＥを利用する場合の運用形態の一例を示す図である。 ＴＤＤ ＵＬ／ＤＬ構成及び各ＵＬ／ＤＬ構成におけるHARQ-ACKタイミングを示す図である。 ＵＬ−ＬＢＴを適用する場合の再送制御を説明する図である。 ＬＢＴ結果を考慮したHARQ-ACKタイミングのテーブルの一例を示す図である。 ＬＢＴ結果を考慮したHARQ-ACKのフィードバック制御の一例を示す図である。 ＬＢＴ結果を考慮したHARQ-ACKのフィードバック制御の他の例を示す図である。 ＬＢＴを実施する場合の無線フレーム構成の一例を示す図である。 ＬＢＴ結果を考慮したHARQ-ACKのフィードバックのフローチャートの一例を示す図である。 ＬＢＴ結果を考慮したHARQ-ACKタイミングのテーブルの他の例を示す図である。 ＬＢＴ結果を考慮したHARQ-ACKのフィードバック制御の他の例を示す図である。 HARQ-ACKタイミングとＵＬ−ＬＢＴサブフレームが衝突する場合の一例を示す図である。 ＵＬ−ＬＢＴサブフレームを考慮したHARQ-ACKのフィードバック制御の一例を示す図である。 ＵＬ−ＬＢＴサブフレームを考慮したHARQ-ACKのフィードバック制御の他の例を示す図である。 ＬＢＴ結果を考慮したHARQ-ACKのフィードバック制御の他の例を示す図である。 ＬＢＴ結果を考慮したHARQ-ACKのフィードバック制御の他の例を示す図である。 ＬＢＴ結果を考慮したHARQ-ACKのフィードバック制御の他の例を示す図である。 本実施の形態に係る無線通信システムの一例を示す概略図である。 本実施の形態に係る無線基地局の全体構成の説明図である。 本実施の形態に係る無線基地局の機能構成の説明図である。 本実施の形態に係るユーザ端末の全体構成の説明図である。 本実施の形態に係るユーザ端末の機能構成の説明図である。
図１は、非ライセンスバンドでＬＴＥを運用する無線通信システム（ＬＴＥ−Ｕ）の運用形態の一例を示している。図１に示すように、ＬＴＥを非ライセンスバンドで用いるシナリオとして、キャリアアグリゲーション（ＣＡ：Carrier Aggregation）、デュアルコネクティビティ（ＤＣ：Dual Connectivity）又はスタンドアローン（ＳＡ：Stand Alone）などの複数のシナリオが想定される。
図１Ａは、ライセンスバンド及び非ライセンスバンドを用いて、キャリアアグリゲーション（ＣＡ）を適用するシナリオを示している。ＣＡは、複数の周波数ブロック（コンポーネントキャリア（ＣＣ：Component Carrier）、セルとも呼ぶ）を統合して広帯域化する技術である。各ＣＣは、例えば、最大２０ＭＨｚの帯域幅を有し、最大５つのＣＣを統合する場合には最大１００ＭＨｚの広帯域が実現される。
図１Ａに示す例では、ライセンスバンドを利用するマクロセル及び／又はスモールセルと、非ライセンスバンドを利用するスモールセルとがＣＡを適用する場合を示している。ＣＡが適用される場合、１つの無線基地局のスケジューラが複数のＣＣのスケジューリングを制御する。このことから、ＣＡは基地局内ＣＡ（intra-eNB CA）と呼ばれてもよい。
この場合、非ライセンスバンドを利用するスモールセルは、ＤＬ伝送専用に用いるキャリアを用いてもよいし（シナリオ１Ａ）、ＵＬ伝送及びＤＬ伝送を行うＴＤＤを用いてもよい（シナリオ１Ｂ）。なお、ライセンスバンドでは、ＦＤＤ及び／又はＴＤＤを利用することができる。
また、ライセンスバンドと非ライセンスバンドを一つの送受信ポイント（例えば、無線基地局）から送受信する構成（Co-located）とすることができる。この場合、当該送受信ポイント（例えば、ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ｕ基地局）は、ライセンスバンド及び非ライセンスバンドの両方を利用してユーザ端末と通信を行うことができる。あるいは、ライセンスバンドと非ライセンスバンドを異なる送受信ポイント（例えば、一方を無線基地局、他方を無線基地局に接続されるＲＲＨ（Remote Radio Head））からそれぞれ送受信する構成（non-co-located）とすることも可能である。
図１Ｂは、ライセンスバンド及び非ライセンスバンドを用いて、デュアルコネクティビティ（ＤＣ）を適用するシナリオを示している。ＤＣは、複数のＣＣ（又はセル）を統合して広帯域化する点はＣＡと同様である。一方で、ＣＡでは、ＣＣ（又はセル）間がＩｄｅａｌ ｂａｃｋｈａｕｌで接続され、遅延時間の非常に小さい協調制御が可能であることを前提しているのに対し、ＤＣでは、セル間が遅延時間の無視できないＮｏｎ−ｉｄｅａｌ ｂａｃｋｈａｕｌで接続されるケースを想定している。
したがって、デュアルコネクティビティでは、セル間が別々の基地局で運用され、ユーザ端末は異なる基地局で運用される異なる周波数のセル（又はＣＣ）に接続して通信を行う。このため、デュアルコネクティビティが適用される場合、複数のスケジューラが独立して設けられ、当該複数のスケジューラがそれぞれの管轄する１つ以上のセル（ＣＣ）のスケジューリングを制御する。このことから、デュアルコネクティビティは基地局間ＣＡ（inter-eNB CA）と呼ばれてもよい。なお、デュアルコネクティビティにおいて、独立して設けられるスケジューラ（すなわち基地局）ごとにキャリアアグリゲーション（Intra-eNB CA）を適用してもよい。
図１Ｂに示す例では、ライセンスバンドを利用するマクロセルと、非ライセンスバンドを利用するスモールセルとがＤＣを適用する場合を示している。この場合、非ライセンスバンドを利用するスモールセルは、ＤＬ伝送専用に用いるキャリアを用いてもよいし（シナリオ２Ａ）、ＵＬ伝送及びＤＬ伝送を行うＴＤＤを用いてもよい（シナリオ２Ｂ）。なお、ライセンスバンドを利用するマクロセルでは、ＦＤＤ及び／又はＴＤＤを利用することができる。
図１Ｃに示す例では、非ライセンスバンドを用いてＬＴＥを運用するセルが単体で動作するスタンドアローンを適用している。ここで、スタンドアローンとは、ＣＡやＤＣの適用無しで、端末との通信を実現できることを意味している。シナリオ３では、非ライセンスバンドはＴＤＤバンドで運用することができる。
また、上記図１Ａ、図１Ｂに示すＣＡ／ＤＣの運用形態では、例えば、ライセンスバンドＣＣ（マクロセル）をプライマリセル（ＰＣｅｌｌ）、アンライセンスバンドＣＣ（スモールセル）をセカンダリセル（ＳＣｅｌｌ）として利用することができる（図２参照）。ここで、プライマリセル（ＰＣｅｌｌ）とは、ＣＡ／ＤＣを行う場合にＲＲＣ接続やハンドオーバを管理するセルであり、端末からのデータやフィードバック信号を受信するためにＵＬ伝送も必要となるセルである。プライマリセルは、上下リンクともに常に設定される。セカンダリセル（ＳＣｅｌｌ）とは、ＣＡ／ＤＣを適用する際にプライマリセルに加えて設定する他のセルである。セカンダリセルは、下りリンクだけ設定することもできるし、上下リンクを同時に設定することもできる。
なお、上記図１Ａ（ＣＡ）や図１Ｂ（ＤＣ）に示すように、ＬＴＥ−Ｕの運用においてライセンスバンドのＬＴＥ（Licensed LTE）があることを前提とした形態を、ＬＡＡ（Licensed-Assisted Access）又はＬＡＡ−ＬＴＥとも呼ぶ。ＬＡＡでは、ライセンスバンドＬＴＥ及びアンライセンスバンドＬＴＥが連携してユーザ端末と通信する。ＬＡＡにおいて、ライセンスバンドを利用する送信ポイント（例えば、無線基地局）とアンライセンスバンドを利用する送信ポイントが離れている場合には、バックホールリンク（例えば、光ファイバやＸ２インタフェースなど）で接続された構成とすることができる。
ところで、既存のＬＴＥでは、ライセンスバンドでの運用が前提となっているため、各オペレータに対して異なる周波数帯域が割当てられている。しかし、アンライセンスバンドは、ライセンスバンドと異なり特定の事業者のみの使用に限られない。アンライセンスバンドでＬＴＥを運用する場合、異なるオペレータや非オペレータ間において、同期、協調及び／又は連携などがなされずに運用されることも想定される。この場合、アンライセンスバンドにおいて、複数のオペレータやシステムが同一周波数を共有して利用することとなるため、相互干渉が生じるおそれがある。
このため、非ライセンスバンドにおいて運用されるＷｉ−Ｆｉシステムでは、ＬＢＴ（Listen Before Talk）メカニズムに基づくキャリア検知多重アクセス／衝突回避（ＣＳＭＡ／ＣＡ：Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance）が採用されている。具体的には、各送信ポイント（ＴＰ：Transmission Point）、アクセスポイント（ＡＰ：Access Point）、Ｗｉ−Ｆｉ端末（ＳＴＡ：Station）等が、送信を行う前にリスニング（ＣＣＡ：Clear Channel Assessment）を実行し、所定レベルを超える信号が存在しない場合にのみ送信を行う方法等が用いられている。所定レベルを超える信号が存在する場合には、ランダムに与えられる待ち時間を設け、その後再びリスニングを行う。
そこで、非ライセンスバンドで運用するＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａシステム（例えば、ＬＡＡ）においてもＷｉ−Ｆｉシステムと同様に、ＬＢＴ（Listen Before Talk）を適用した送信制御を行うことが検討されている。
例えば、ＬＴＥ−Ｕ基地局及び／又はユーザ端末は、非ライセンスバンドセルにおいて信号を送信する前にリスニング（ＬＢＴ）を行い、他システム（たとえば、Ｗｉ−Ｆｉ）や他オペレータのＬＴＥ−Ｕが通信を行っているか確認する。リスニングの結果、他システムや別のＬＡＡの送信ポイントからの信号を検出しなければ（LBT_idle）、信号の送信を行う。一方で、リスニングの結果、他システムや他のＬＡＡの送信ポイントからの信号を検出した場合（LBT_busy）、ＬＴＥ−Ｕ基地局及び／又はユーザ端末は、信号の送信を制限する。信号送信の制限としては、ＤＦＳ（Dynamic Frequency Selection）により別キャリアに遷移する、送信電力制御（ＴＰＣ）を行う、又は、信号送信を待機（停止）することができる。
このように、非ライセンスバンドで運用するＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａシステム（例えば、ＬＡＡ）の通信においてＬＢＴを適用することにより、他のシステムとの干渉等を低減することが可能となる。しかし、本発明者等は、ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａの通信においてＬＢＴを適用する場合、通信品質が劣化するおそれがあることを見出した。
例えば、ＬＢＴを適用する場合に再送制御（Hybrid ARQ）を適用する場合を想定する。ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａにおいて、ユーザ端末は下り信号（例えば、ＰＤＳＣＨ）に対する送達確認信号（HARQ-ACK、又はＡ／Ｎとも呼ぶ）を所定のタイミングで送信する。具体的には、ＦＤＤを適用する場合、ユーザ端末はＤＬ信号受信後の４ｍｓ後にHARQ-ACKをフィードバックする。また、ＴＤＤを適用する場合、ユーザ端末はＵＬ／ＤＬ構成毎にあらかじめ定義されたHARQ-ACKタイミングに基づいてHARQ-ACKをフィードバックする。
そのため、ユーザ端末は、非ライセンスバンドにおいても、下り共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）に対する送達確認信号を上り制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）及び／又は上り共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）を用いて所定タイミングで送信することが考えられる。
しかし、ＬＢＴ結果によりＵＬ伝送を行えない場合（LBT_busy）、上述したＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａ（例えば、ライセンスバンド）で適用されるHARQ-ACK（Ａ／Ｎ）タイミングでは、送達確認信号を適切にフィードバックできなくなる。以下に、ＴＤＤを適用する場合に（例えば、上記シナリオ１Ｂ、２Ｂの非ライセンスバンド等）、ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａで規定されているHARQ-ACKタイミングを適用する場合について説明する。
ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａで利用されるＴＤＤでは、ＵＬサブフレームとＤＬサブフレーム間の送信比率が異なる複数のフレーム構成（UL/DL configuration（ＵＬ／ＤＬ構成））が規定されている（図３Ａ参照）。Ｒｅｌ．１１までのＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａでは、ＵＬ／ＤＬ構成０〜６の７つのフレーム構成が規定されており、サブフレーム＃０と＃５は下りリンクに割当てられ、サブフレーム＃２は上りリンクに割当てられる。また、ＵＬ／ＤＬ構成０、１、２、６では、ＤＬサブフレームからＵＬサブフレームへの変更点の周期が５ｍｓ、ＵＬ／ＤＬ構成３、４、５では、ＤＬサブフレームからＵＬサブフレームへの変更点の周期が１０ｍｓとなっている。
また、ＵＬ／ＤＬ構成毎に、ＵＬサブフレームでフィードバックする送達確認信号（HARQ-ACK）に対応するＤＬサブフレーム／特別サブフレームが規定されている（図３Ｂ参照）。具体的に、図３Ｂのテーブルでは、各ＵＬサブフレームでフィードバックされる送達確認信号に対応するＤＬサブフレーム／特別サブフレーム番号が規定されている。より具体的には、ユーザ端末は、それぞれのＵＬ／ＤＬ構成が設定されたときに、サブフレーム番号ｎのＵＬサブフレームにおいて、サブフレーム番号ｎ−ｋのＤＬサブフレーム／特別サブフレームで受信した下り共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）に対する送達確認信号を送信する。ここで、ｋは図３Ｂのテーブルに記載された数字に相当する。例えば、図３ＢでＵＬ／ＤＬ構成１の場合、サブフレーム番号２及び７のＵＬサブフレームでは、それぞれサブフレーム番号５・６及び０・１のＤＬサブフレーム／特別サブフレームで受信した下り共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）に対する送達確認信号を送信する。
なお、ＬＴＥでは、ＨＡＲＱによる合成・再送処理により処理が遅延するのを避けるために、複数の異なるＨＡＲＱプロセス（DL HARQ process）を独立に並列処理できる。ユーザ端末は、データバッファ用メモリを最大ＨＡＲＱプロセス数（No of DL HARQ processes）だけ分割し、受信するデータに対応するＨＡＲＱプロセス番号に応じて、受信データを異なるＨＡＲＱプロセス用のメモリにバッファしＨＡＲＱを適用する。なお、受信データがいずれのＨＡＲＱプロセス番号に対応するデータであるかという情報は、ＰＤＳＣＨを割当てるスケジューリング制御信号（ＰＤＣＣＨ）により通知される。ＨＡＲＱプロセスの数は、同一のＨＡＲＱプロセス番号を再利用できるまでの時間（送達確認信号を受信し、判定ＯＫを検出するまでの時間、HARQ Round Trip Time）に依存する。このためＴＤＤでは、最大ＨＡＲＱプロセス数はＵＬ／ＤＬ構成ごとに異なる。例えばＵＬ／ＤＬ構成５を適用する場合、最大ＨＡＲＱプロセス数は１５となる。
例えば、ＵＬ／ＤＬ構成１では、ＵＬサブフレームとなるＳＦ＃２において、当該ＳＦ＃２より６サブフレームと７サブフレーム前のＤＬサブフレーム／特別サブフレームに対応する送達確認信号をフィードバックする。また、ＵＬサブフレームとなるＳＦ＃７についてもＳＦ＃２と同様である。また、ＵＬサブフレームとなるＳＦ＃８において、当該ＳＦ＃８より４サブフレーム前のＤＬサブフレームに対応する送達確認信号をフィードバックする（図４Ａ参照）。
しかし、上述したように、ＵＬ−ＬＢＴを適用する場合、ＬＢＴの結果次第ではＵＬサブフレームが利用できない場合（LBT_busy）が生じる。かかる場合、ユーザ端末は図３Ｂのようにあらかじめ定義されたタイミングでHARQ-ACKをフィードバックすることが出来なくなる。例えば、ＵＬ／ＤＬ構成１を適用する際に、ＵＬ−ＬＢＴ結果がLBT_busyである場合、ユーザ端末はＵＬサブフレーム（ＳＦ＃２、＃３、＃７、＃８の一部又は全部）における送信が出来ず、送達確認信号を適切にフィードバックすることが出来なくなる（図４Ｂ参照）。その結果、通信品質が劣化するおそれがある。
そこで、本発明者等は、ＵＬにおいてＬＢＴが適用される場合に当該ＬＢＴの結果を考慮して送達確認信号をフィードバックするタイミングを制御することにより、ＬＢＴを適用する場合（例えば、ＵＬ伝送が制限される場合）でも適切に送達確認信号をフィードバックできることを着想した。
例えば、ＬＢＴの結果、所定期間（例えば、ＬＢＴ周期の間）ＵＬサブフレームが利用できない場合に、送達確認信号のフィードバックタイミングを遅延（Pending）するように制御する。また、ＬＢＴを行うＵＬサブフレーム（ＬＢＴサブフレーム）において送達確認信号のフィードバックが行えない場合、送達確認信号のフィードバックタイミングを遅延するように制御する。
以下に本実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明では、ＴＤＤのＵＬにおいてＬＢＴを適用する場合を例に挙げて説明するが本実施の形態はこれに限られない。以下に示す構成は、ＬＢＴにより信号送信が制限される際の送達確認信号（HARQ-ACK、Ａ／Ｎ）の制御方法に対して適用することができる。
（第１の態様）
第１の態様では、ＬＢＴの結果によりユーザ端末におけるＵＬ伝送が制限される場合（LBT_busy）に、ＵＬ伝送が制限されるＵＬサブフレームに割当てられる送達確認信号を所定タイミング遅延して送信を制御する場合について説明する。以下の説明では、ＬＢＴを所定の無線フレーム単位で実施する場合、より具体的には、ＬＢＴ周期（LBT periodicity）を、５ｍｓ又は１０ｍｓとする場合を例に挙げて説明するが本実施の形態はこれに限られない。
（LBT periodicity=5msの場合）
ＬＢＴ周期が無線フレーム（１０サブフレーム）の半分である場合、ユーザ端末及び／又は無線基地局は、ハーフ無線フレーム（half-radio frame）単位でＬＢＴの結果に基づいてHARQ-ACKのフィードバックを制御する。ＵＬ−ＬＢＴの結果がLBT_idleであり、HARQ-ACKをフィードバックする場合、ユーザ端末及び／又は無線基地局は、HARQ-ACKを送信する（HARQ-ACKを割当てる）ＵＬサブフレームが配置されるハーフ無線フレームより前のハーフ無線フレームのＬＢＴ結果を考慮する。なお、設定されるＬＢＴ周期によっては、LBT_idleとなるＵＬサブフレームより前のＵＬサブフレームのＬＢＴ結果を考慮してもよい。
例えば、ＵＬ−ＬＢＴの結果、Ｎ番目のハーフ無線フレームＮにおいてＵＬサブフレームが利用できる場合（LBT_idle／LBT_available）、ユーザ端末及び／又は無線基地局は、当該ハーフ無線フレームＮの一つ前のハーフ無線フレームＮ−１のＬＢＴ結果を考慮して再送制御（HARQ-ACKタイミング等）を制御する。
ハーフ無線フレームＮがLBT_idleであり、ハーフ無線フレームＮ−１もLBT_idleである場合、ユーザ端末は既存のＬＴＥ／ＬＴＥ−ＡにおけるHARQ-ACKタイミングを利用することができる。例えば、ハーフ無線フレームＮにおけるHARQ-ACKタイミングとして、通信に適用するＴＤＤ ＵＬ／ＤＬ構成、又はHARQ-ACKタイミングを定めるＤＬ参照ＵＬ／ＤＬ構成（DL-reference UL/DL configuration）で定義されているHARQ-ACKタイミングを利用することができる。
なお、DL-reference UL/DL configurationは、ＤＬ HARQ-ACKタイミングを参照するＵＬ／ＤＬ構成をいう。ＤＬ参照ＵＬ／ＤＬ構成は、ＤＬ ＨＡＲＱ−ＡＣＫの送信タイミングを定めており、実際に通信を行う際のＵＬ／ＤＬ構成とは異なっていても良い。また、ＵＬ ＨＡＲＱ−ＡＣＫの送信タイミングを定めるＵＬ参照ＵＬ／ＤＬ構成とも異なっていても良い。これらは同一サービングセルにおいて時間方向で動的にＵＬ／ＤＬ構成を変更するダイナミックＴＤＤ（ｅＩＭＴＡ）や、異なるＵＬ／ＤＬ構成を用いる複数のバンド（またはサービングセル）を束ねて通信するバンド間ＴＤＤキャリアアグリゲーションなどで利用することができる。
一方で、ハーフ無線フレームＮがLBT_idleであり、ハーフ無線フレームＮ−１がLBT_busyである場合、ユーザ端末は、所定のＵＬ／ＤＬ構成について、ハーフ無線フレームＮにおけるHARQ-ACKタイミングを変更する。つまり、ユーザ端末は、ハーフ無線フレームＮのＵＬサブフレームに割当てるHARQ-ACKを変更してフィードバックを行う（図５参照）。所定のＵＬ／ＤＬ構成としては、ＵＬ−ＤＬスイッチング構成が５ｍｓとなるＵＬ／ＤＬ構成０、１、２、６とすることができる。
つまり、ユーザ端末は、ＵＬ／ＤＬ構成０、１、２、６を適用している場合、ハーフ無線フレームＮにおいて、HARQ-ACKタイミングに適用するＵＬ／ＤＬ構成を変更する。異なるＵＬ／ＤＬ構成としては、ＤＬ−ＵＬスイッチング構成が１０ｍｓとなるＵＬ／ＤＬ構成３、４、５とすることができる。ＵＬ／ＤＬ構成の変更例としては、LBT_busyとなるハーフ無線フレームＮ−１における全てのサブフレームをＤＬサブフレームに置き換え、ハーフ無線フレームＮ−１とハーフ無線フレームＮとを組み合わせた際のＵＬ／ＤＬ構成を選択することができる。
例えば、ＵＬ／ＤＬ構成０を利用する場合、ハーフ無線フレームＮ−１がLBT_busy、ハーフ無線フレームＮがLBT_idleとなったときは、ハーフ無線フレームＮにおいてＵＬ／ＤＬ構成３のHARQ-ACKタイミングを適用する。これにより、ハーフ無線フレームＮ−１のＵＬサブフレームで送信できないHARQ-ACK（ハーフ無線フレームＮ−２以前のＤＬサブフレームのHARQ-ACK）を遅延してハーフ無線フレームＮのＵＬサブフレームで適切に送信できる。
また、ＵＬ／ＤＬ構成１を利用する場合にはＵＬ／ＤＬ構成４に変更し、ＵＬ／ＤＬ構成２を利用する場合にはＵＬ／ＤＬ構成５に変更することができる（図５参照）。図５に示す例では、変更前のＵＬ／ＤＬ構成と変更後のＵＬ／ＤＬ構成は、前半５サブフレームまでのＵＬ／ＤＬ配置が同じとなっている（特別サブフレームをＤＬサブフレームと仮定）。このように、変更後のＵＬ／ＤＬ構成として、変更前のＵＬ／ＤＬ構成と前半５サブフレームにおけるＵＬ／ＤＬ配置が同じ構成を選択することによりHARQ-ACKフィードバックを適切に制御することが可能となる。
図６にＵＬ／ＤＬ構成１を適用するＴＤＤにおいて、ＬＢＴ周期を５ｍｓとする場合のHARQ-ACKタイミングの一例を示す。図６では、２つの無線フレーム（４つのハーフ無線フレーム）におけるHARQ-ACKタイミングを示している。ここでは、ハーフ無線フレームＮ−１、Ｎ、Ｎ＋２ではＵＬサブフレームが利用でき（LBT_idle）、ハーフ無線フレームＮ＋１ではＵＬサブフレームが利用できない（LBT_busy）場合を示している。
ハーフ無線フレームＮにおけるＵＬ−ＬＢＴ結果はLBT_idleであるため、ユーザ端末及び／又は無線基地局は一つ前のハーフ無線フレームＮ−１のＬＢＴ結果を考慮してHARQ-ACKのフィードバックを制御する。ここでは、ハーフ無線フレームＮ−１のＬＢＴ結果もLBT_idleであるためＵＬ／ＤＬ構成１のHARQ-ACKタイミングを利用する。つまり、ハーフ無線フレームＮ−１に配置されるＤＬサブフレーム０と特別サブフレーム１に対応するＡ／Ｎを、ハーフ無線フレームＮに配置されるＵＬサブフレーム７でフィードバックする。また、ＤＬサブフレーム４に対応するＡ／Ｎを、ハーフ無線フレームＮに配置されるＵＬサブフレーム８でフィードバックする。
ハーフ無線フレームＮ＋１におけるＵＬ−ＬＢＴ結果はLBT_busyであるため、ＵＬサブフレームを利用することができない。この場合、当該ハーフ無線フレームＮ＋１より前のハーフ無線フレームのＤＬサブフレーム／特別サブフレームに対応するＡ／Ｎをハーフ無線フレームＮ＋１のＵＬサブフレームでフィードバックすることができない。
ハーフ無線フレームＮ＋２におけるＵＬ−ＬＢＴ結果はLBT_idleであるため、ユーザ端末及び／又は無線基地局は一つ前のハーフ無線フレームＮ＋１のＬＢＴ結果を考慮してHARQ-ACKのフィードバックを制御する。ここでは、ハーフ無線フレームＮ＋１のＬＢＴ結果がLBT_busyであるため、ユーザ端末はハーフ無線フレームＮ＋２のＵＬサブフレームに割当てるHARQ-ACKを変更してフィードバックを制御する。例えば、ユーザ端末は、上記図５のテーブルを参照して、ハーフ無線フレームＮ＋２のＵＬサブフレームに対してＵＬ／ＤＬ構成４で適用するHARQ-ACKタイミングを適用する。
この場合、ユーザ端末は、ハーフ無線フレームＮ＋１におけるサブフレームを“ＤＤＤＤＤ”であると仮定してハーフ無線フレームＮ＋２におけるHARQ-ACKのフィードバックを行う。つまり、ユーザ端末は、ハーフ無線フレームＮに配置されるＤＬサブフレーム５、特別サブフレーム６、ＤＬサブフレーム９、ハーフ無線フレームＮ＋１に配置されるＤＬサブフレーム０に対応するHARQ-ACKを、ハーフ無線フレームＮ＋２に配置されるＵＬサブフレーム７を用いてフィードバックする。また、ユーザ端末は、ハーフ無線フレームＮ＋１に配置される特別サブフレーム１、ＤＬサブフレーム４に対応するHARQ-ACKを、ハーフ無線フレームＮ＋２に配置されるＵＬサブフレーム８でフィードバックする。
なお、無線基地局とユーザ端末は、変更後のHARQ-ACKタイミングとしてＵＬ／ＤＬ構成４を適用する場合であっても、LBT_busyとなったハーフ無線フレームＮ＋１のＤＬサブフレーム２、３には対応するHARQ-ACKが存在しないことを把握することができる。つまり、無線基地局とユーザ端末は、ハーフ無線フレームＮ＋２におけるＵＬサブフレーム８においてフィードバックされるHARQ-ACKの数が少ないこと（４→２）を認識して動作することができる。
図７はＵＬ／ＤＬ構成６を適用するＴＤＤにおいて、ＬＢＴ周期を５ｍｓで行う場合のHARQ-ACKタイミングの一例を示す。また、ここでは、ハーフ無線フレームＮ、Ｎ＋２、Ｎ＋３、Ｎ＋５ではＵＬサブフレームが利用でき（LBT_idle）、ハーフ無線フレームＮ＋１、Ｎ＋４ではＵＬサブフレームが利用できない（LBT_busy）場合を示している。
図７に示す場合、所定ハーフ無線フレームがLBT_idleであり当該所定ハーフ無線フレームの一つ前のハーフ無線フレームがLBT_busyの場合に、HARQ-ACKタイミングとしてＵＬ／ＤＬ構成６と異なるＵＬ／ＤＬ構成を適用（参照）する。ＵＬ／ＤＬ構成６と異なるＵＬ／ＤＬ構成としては、LBT_busyとなるハーフ無線フレームが前半無線フレーム（1st half-frame）であればＵＬ／ＤＬ構成４のHARQ-ACKタイミングを利用する。また、LBT_busyとなるハーフ無線フレームが後半無線フレーム（2nd half-frame）であればＵＬ／ＤＬ構成３のHARQ-ACKタイミングを利用する。
図７では、ハーフ無線フレームＮ＋２では、ハーフ無線フレームＮ＋１（1st half-frame）がLBT_busyとなるため、ＵＬ／ＤＬ構成４のHARQ-ACKタイミングを利用してＵＬサブフレームに対するHARQ-ACKの割当てを制御する。また、ハーフ無線フレームＮ＋３ではハーフ無線フレームＮ＋２がLBT_idleとなるため、ＵＬ／ＤＬ構成６のHARQ-ACKタイミングを利用する。また、ハーフ無線フレームＮ＋５ではハーフ無線フレームＮ＋４（2nd half-frame）がLBT_busyとなるため、ＵＬ／ＤＬ構成３のHARQ-ACKタイミングを利用する。
このように、ユーザ端末は、所定のＵＬ／ＤＬ構成を適用してHARQ-ACKをフィードバックする場合に、少なくとも一つ前のハーフ無線フレーム（又はＵＬサブフレーム）のＬＢＴ結果に基づいてHARQ-ACKタイミングに適用するＵＬ／ＤＬ構成を制御することができる。これにより、ＵＬ−ＬＢＴを適用する場合であっても、ユーザ端末は、HARQ-ACKを適切に無線基地局へフィードバックすることが可能となる。
＜ＵＥ／ｅＮＢ動作＞
ユーザ端末は、無線基地局から通信に適用するＴＤＤ ＵＬ／ＤＬ構成、及び／又はHARQ-ACKタイミングを定めるＵＬ／ＤＬ構成（DL-reference UL/DL configuration）に関する情報を取得する。DL-reference UL/DL configurationは、ＵＬ／ＤＬ構成を変更するダイナミックＴＤＤ（ｅＩＭＴＡとも呼ぶ）において、HARQ-ACKフィードバックタイミングに利用されるＵＬ／ＤＬ構成をいう。
また、ユーザ端末はＬＢＴに関する情報（例えば、ＬＢＴサブフレーム又はＬＢＴシンボルの情報等）を取得する。ＵＬ／ＤＬ構成に関する情報やＬＢＴに関する情報は、報知信号（例えば、ＳＩＢ（System Information Block）又はＲＲＣシグナリング等の上位レイヤシグナリング等を用いて取得することができる。
ＬＢＴサブフレーム（又はＬＢＴシンボル）の位置はＴＤＤ ＵＬ／ＤＬ構成に関連づいて定まる構成とすることができる。例えば、ＵＬ−ＬＢＴを特別サブフレームで実施する構成とすることができる。これにより、ユーザ端末へ通知する上位レイヤシグナリングのオーバーヘッドを低減することができる。
あるいは、ＬＢＴサブフレーム（又はＬＢＴシンボル）の位置はＴＤＤ ＵＬ／ＤＬ構成とは独立して設定できる構成としてもよい。この場合、隣接基地局のサービングセル間でＬＢＴサブフレームの位置をずらしたり、ＵＬ／ＤＬ構成を変える等の運用の自由度を高めることができる。
ユーザ端末は、取得した情報（例えば、ＵＬ／ＤＬ構成、DL-reference UL/DL configuration等）に基づいてＬＢＴ結果に応じたHARQ-ACKのフィードバック制御を行う。この際ユーザ端末は、上記図５に示すテーブルを保持し、当該テーブルに基づいてHARQ-ACKのフィードバックを制御することができる。図５に示すテーブルでは、各ＵＬ／ＤＬ構成（又はDL-reference UL/DL configuration）に対応して、HARQ-ACKタイミングに利用するＵＬ／ＤＬ構成が規定されている。また、HARQ-ACKタイミングに利用するＵＬ／ＤＬ構成は、一つ前のＬＢＴ周期の（例えば、一つ前のハーフ無線フレーム）のＬＢＴ結果（LBT_idleとLBT_busy）に基づいてそれぞれ定義することができる。
図８に、ＬＢＴ周期（ＬＢＴサブフレーム又はＬＢＴシンボルの割当て周期）が５ｍｓとなる場合の無線フレーム構成を示す。ここでは、ＵＬ／ＤＬ構成１を適用する場合を示しており、ユーザ端末は特別サブフレームが配置されるサブフレーム１とサブフレーム６においてＵＬ−ＬＢＴを実施し、無線基地局はサブフレーム４とサブフレーム９においてＤＬ−ＬＢＴを実施する場合を示している。
無線基地局は、ＤＬ−ＬＢＴサブフレーム（又はＬＢＴシンボル）においてＬＢＴを行う。ＬＢＴの結果、他の信号の検出によりLBT_busyと判断した場合、ＤＬ−ＬＢＴ実施以降の次のＤＬ−ＬＢＴ機会までの間はＤＬ送信を制限する（例えば、所定のチャネル占有率または送信電力を超えるようなＤＬ送信を行わない等）。一方で、ＬＢＴの結果、LBT_idleと判断した場合、ＤＬ−ＬＢＴ実施以降の次のＤＬ−ＬＢＴ機会までの間は前記の制限は行わずにＤＬ送信を行う。
また、無線基地局はLBT_idleと判断した場合に、ＤＬ送信を行うリソース（ＤＬ送信リソース）までに利用できるリソースを用いてビーコン信号（ＢＲＳ：Beacon RS）を送信することができる。ＤＬにおいてＢＲＳ（ＤＬ−ＢＲＳ）を用いてチャネル占有を他の無線基地局等に通知（宣言）することにより、周辺の無線基地局に対してLBT_busyと認識させることができる。また、ＢＲＳを送信することにより、受信側（ユーザ端末）に対して接続する無線基地局のＬＢＴ結果がLBT_idleであることを通知することができる。接続する無線基地局からのＢＲＳを検出したユーザ端末は、その後に続くＤＬリソースにおいてＤＬ受信に備えることができる。ビーコン信号の構成やリソース情報、またはビーコン信号に含まれるメッセージを利用して、ＢＲＳを検出したユーザ端末に対して、続くＤＬ送信リソースでの制御情報や送信電力情報等を通知しても良い。この場合、続くＤＬ送信リソースで送信すべき制御情報を予めビーコン信号に含めて送信できるので、ＤＬ送信リソースでの制御信号オーバーヘッドを削減することができる。
ユーザ端末は、ＵＬ−ＬＢＴサブフレーム（又はＬＢＴシンボル）においてＬＢＴを行う。ＬＢＴの結果、他の信号の検出によりLBT_busyと判断した場合、ＵＬ−ＬＢＴ実施以降の次のＵＬ−ＬＢＴ機会までの間はＵＬ送信を制限する（例えば、所定のチャネル占有率または送信電力を超えるようなＵＬ送信を行わない等）。一方で、ＬＢＴの結果、LBT_idleと判断した場合、ＵＬ−ＬＢＴ実施以降の次のＵＬ−ＬＢＴ機会までの間は前記の制限は行わずにＵＬ送信を行う。
また、ユーザ端末はLBT_idleと判断した場合に、ＵＬ送信を行うリソース（ＵＬ送信リソース）までに利用できるリソースを用いてビーコン信号（ＢＲＳ：Beacon RS）を送信することができる。ＵＬにおいてＢＲＳ（ＵＬ−ＢＲＳ）を用いてチャネル占有を他のユーザ端末及び／又は無線基地局等に通知（宣言）することにより、周辺のユーザ端末及び／又は無線基地局に対してLBT_busyと認識させることができる。また、受信側（無線基地局）に対して当該ユーザ端末のＬＢＴ結果がLBT_idleであることを通知することができる。ユーザ端末からのＢＲＳを検出した無線基地局は、その後に続くＵＬリソースにおいてＵＬ受信に備えることができる。ビーコン信号の構成やリソース情報、またはビーコン信号に含まれるメッセージを利用して、ＢＲＳを検出した基地局に対して、続くＵＬ送信リソースでの制御情報や送信電力情報等、またはＤＬ受信データに関する制御情報等を通知しても良い。この場合、続くＵＬ送信リソースで送信すべき制御情報を予めビーコン信号に含めて送信できるので、ＵＬ送信リソースでの制御信号オーバーヘッドを削減することができる。
図９に本実施の形態のフローチャートの一例を示す。
まず、無線基地局（例えば、ＬＡＡ ｅＮＢ）は、ＴＤＤ ＵＬ／ＤＬ構成に関する情報とＬＢＴに関する情報を上位レイヤシグナリング（例えば、報知信号、ＲＲＣシグナリング等）でユーザ端末に通知する（ＳＴ０１）。ＴＤＤ ＵＬ／ＤＬ構成に関する情報としては、通信に適用するＵＬ／ＤＬ構成、及び／又はダイナミックＴＤＤ（ｅＩＭＴＡ）を適用する際にHARQ-ACKタイミングに適用するリファレンスＵＬ／ＤＬ構成が挙げられる。また、ＬＢＴに関する情報としては、少なくともＬＢＴを行うサブフレーム、ＬＢＴシンボル、ＬＢＴ周期のいずれかが挙げられる。
また、ＬＢＴの結果に応じてユーザ端末が適用するHARQ-ACKフィードバック用のＵＬ／ＤＬ構成についてユーザ端末に通知してもよい。あるいは、ユーザ端末は、ＬＢＴの結果に応じて適用するHARQ-ACKフィードバック用のＵＬ／ＤＬ構成が定義されたテーブルを保持していてもよい（図５参照）。この場合、ユーザ端末及び無線基地局は、共通のテーブルを有することとなる。
ユーザ端末は、ソフトバッファサイズの分割数を決定する（ＳＴ０２）。例えば、ユーザ端末は、LBT_idleの場合に適用するＵＬ／ＤＬ構成におけるＨＡＲＱプロセス数と、LBT_busyの場合に変更して適用するＵＬ／ＤＬ構成におけるＨＡＲＱプロセス数を考慮してソフトバッファサイズを決定する。例えば、ユーザ端末は、適用する可能性のあるHARQ-ACKタイミング（例えば、ＵＬ／ＤＬ構成）の中で最大となるＨＡＲＱプロセス数に基づいてソフトバッファサイズの分割数を決定することができる。
無線基地局は、所定のタイミングでＤＬ−ＬＢＴを行う（ＳＴ０３）。また、無線基地局は、ＬＢＴ結果をｉｄｌｅと判断した際にＢＲＳを送信してもよい。無線基地局から送信されたＤＬ−ＢＲＳを受信したユーザ端末はＤＬ−ＬＢＴ結果（LBT_idle）を把握してＤＬ信号の受信に備えることができる（ＳＴ０４）。また、無線基地局は、ＤＬ−ＬＢＴ結果がｉｄｌｅの場合にＤＬ信号を送信する（ＳＴ０５）。
ユーザ端末は、所定のタイミングでＵＬ−ＬＢＴを行う（ＳＴ０６）。また、ユーザ端末は、ＬＢＴ結果をｉｄｌｅと判断した際にＢＲＳを送信してもよい。ユーザ端末から送信されたＵＬ−ＢＲＳを受信した無線基地局はＵＬ−ＬＢＴ結果（LBT_idle）を把握してＵＬ信号の受信に備えることができる（ＳＴ０７）。また、ユーザ端末は、ＵＬ−ＬＢＴ結果がｉｄｌｅの場合にＵＬ信号を送信する（ＳＴ０８）。
ユーザ端末は、ＵＬ信号を送信する場合、受信したＤＬ信号に対応するHARQ-ACKフィードバックを、ＵＬ−ＬＢＴの結果に基づいて制御する。具体的には、上記図６、７に示したように、所定のハーフ無線フレームＮがLBT_idleである場合、ユーザ端末は、当該ハーフ無線フレームより前のハーフ無線フレームＮ−１のＬＢＴ結果を考慮してHARQ-ACKのフィードバックを制御する。
無線基地局は、ユーザ端末から送信されるHARQ-ACKの検出を行う。無線基地局は、ユーザ端末から送信されるＵＬ−ＢＲＳの検出有無に応じて、ユーザ端末が判断したＬＢＴ結果（LBT_idle）を把握することができる。このため、無線基地局は、HARQ-ACKフィードバックタイミングを適切に把握して検出動作を行うことができる。無線基地局は、ユーザ端末から送信されたHARQ-ACKの結果が“ACK”である場合、次のデータ送信（新規データ送信）を行い、“NACK”である場合には再送を行う。
（LBT periodicity=10msの場合）
ＬＢＴ周期が無線フレーム（１０サブフレーム）と同じ１０ｍｓである場合、ユーザ端末及び／又は無線基地局は、無線フレーム（half-radio frame）単位でＬＢＴの結果に基づいてHARQ-ACKのフィードバックを制御する。ＵＬ−ＬＢＴの結果がLBT_idleであり、HARQ-ACKをフィードバックする場合、ユーザ端末及び／又は無線基地局は、HARQ-ACKを送信する（HARQ-ACKを割当てる）ＵＬサブフレームが配置される無線フレームより前の無線フレームのＬＢＴ結果を考慮する。
例えば、無線フレームＭがLBT_idleであり、無線フレームＭ−１もLBT_idleである場合、当該無線フレームＭで適用するHARQ-ACKタイミングとして、通信に適用するＴＤＤ ＵＬ／ＤＬ構成、又はHARQ-ACKタイミングを定めるＵＬ／ＤＬ構成（DL-reference UL/DL configuration）で定義されているタイミングを利用することができる。
一方で、無線フレームＭがLBT_idleであり、無線フレームＭ−１がLBT_busyである場合、所定のＵＬ／ＤＬ構成について、無線フレームＭにおけるHARQ-ACKタイミング（無線フレームＭのＵＬサブフレームに割当てるHARQ-ACK）を変更する。具体的に、ＵＬ／ＤＬスイッチング構成が５ｍｓであるＵＬ／ＤＬ構成０、１、２、６を利用する場合、無線フレームＭにおける前半フレーム（1st half frame）と後半フレーム（2nd half frame）で異なるHARQ-ACKタイミングを利用することができる。
具体的には、無線フレームＭの前半フレーム（サブフレーム０−４）で利用するHARQ-ACKタイミングを他のＵＬ／ＤＬ構成のタイミングに変更する（図１０参照）。この場合、LBT_busyとなる無線フレームＭ−１の後半フレームを全てＤＬサブフレームと仮定し、当該無線フレームＭ−１の後半フレームと、無線フレームＭの前半フレームと、を組み合わせた場合のＵＬ／ＤＬ構成を適用することができる。変更先の異なるＵＬ／ＤＬ構成としては、ＤＬ−ＵＬスイッチング構成が１０ｍｓであるＵＬ／ＤＬ構成３、４、５とすることができる。
例えば、ＵＬ／ＤＬ構成０を利用する場合、無線フレームＭ−１がLBT_busy、無線フレームＭがLBT_idleとなったときは、無線フレームＭの前半フレームにおいてＵＬ／ＤＬ構成３のHARQ-ACKフィードバックタイミングを適用する（図１０参照）。この場合、無線フレームＭ−１のＵＬサブフレームで送信できないHARQ-ACKを遅延して無線フレームＭのＵＬサブフレームで送信することができる。一方で、無線フレームＭの後半フレームでは、ＵＬ／ＤＬ構成０で適用するHARQ-ACKタイミングを用いてHARQ-ACKのフィードバックを制御する。
図１１にＵＬ／ＤＬ構成１を適用し、ＬＢＴ周期を１０ｍｓで行う場合のHARQ-ACKのフィードバックタイミングの一例を示す。図１１では、２つの無線フレームにおけるHARQ-ACKのフィードバック方法を示している。ここでは、無線フレームＭではＵＬサブフレームが利用でき（LBT_idle）、無線フレームＭ−１ではＵＬサブフレームが利用できない（LBT_busy）場合を示している。
無線フレームＭにおけるＵＬ−ＬＢＴ結果はLBT_idleであるため、ユーザ端末及び／又は無線基地局は一つ前の無線フレームＭ−１のＬＢＴ結果を考慮してHARQ-ACKのフィードバックを制御する。ここでは、無線フレームＭ−１のＬＢＴ結果がLBT_busyであるためＵＬサブフレームを利用することができない。
そのため、無線フレームＭ（例えば、無線フレームＭの前半フレーム）において、所定のＵＬ／ＤＬ構成におけるHARQ-ACKタイミング（ＵＬサブフレームに割当てるHARQ-ACK）を変更する。例えば、上記図１０に示すようにＵＬ／ＤＬ構成１を適用する場合には、無線フレームＭの前半フレーム（1st half frame）においてＴＤＤ ＵＬ／ＤＬ構成４で適用するHARQ-ACKタイミングを用いる。
ここでは、無線フレームＭ−１における後半フレーム（2nd half frame）を下りサブフレーム（ＤＤＤＤＤ）であると仮定して無線フレームＭにおけるHARQ-ACKフィードバックを制御する。これにより、無線フレームＭ−１に配置されるＤＬサブフレーム０、４、５、特別サブフレーム１に対応するHARQ-ACKを無線フレームＭに配置されるＵＬサブフレーム２でフィードバックすることができる。つまり、本来であれば（無線フレームＭ−１がLBT_idleであれば）無線フレームＭ−１のＵＬサブフレーム７でフィードバックするHARQ-ACKを遅延して、無線フレームＭのＵＬサブフレームでフィードバックすることができる。
また、LBT_idleとなる無線フレームＭの後半フレームでは、ＵＬ／ＤＬ構成１のHARQ-ACKタイミングを用いる。
なお、無線基地局とユーザ端末は、変更後のHARQ-ACKタイミングとしてＵＬ／ＤＬ構成４を適用する場合であっても、LBT_busyとなった無線フレームＮ−１のＤＬサブフレーム７、８には対応するHARQ-ACKが存在しないことを把握することができる。つまり、無線基地局とユーザ端末は、無線フレームＭにおけるＵＬサブフレーム３においてフィードバックされるHARQ-ACKの数が少ないこと（４→２）を認識して動作することができる。
（第２の態様）
第２の態様では、HARQ-ACKのフィードバックを行う（HARQ-ACKを割当てる）ＵＬサブフレームがＬＢＴサブフレームとなる場合、つまりHARQ-ACKタイミングがＬＢＴサブフレームと衝突する場合のHARQ-ACKフィードバック制御について説明する。
無線通信端末または無線基地局は、回路構成上、同一周波数の同一時間において、送信と受信を同時に行うことは困難である。したがって、ユーザ端末がＵＬ ＬＢＴを行う場合、当該ＬＢＴを行うサブフレームではHARQ-ACKのフィードバックが行えない場合が生じる。図１２は、ＵＬ／ＤＬ構成３を適用するＴＤＤにおいて、ＬＢＴを行う周期（LBT periodicity）が１０ｍｓとする場合のHARQ-ACKのフィードバックの一例を示している。
ここでは、各無線フレームのサブフレーム４（ＵＬサブフレーム）でＵＬ ＬＢＴを行う場合を想定している。かかる場合、当該ＵＬサブフレームにおいてＬＢＴ動作（リスニング期間の設定、ＵＬ−ＢＲＳの送信等）を行う場合、HARQ-ACKのフィードバックが制限される場合がある。
また、上記第１の態様で示したように、ＬＢＴ結果に基づいてHARQ-ACKのフィードバックに適用するＵＬ／ＤＬ構成を変更する場合であっても、変更後のＵＬサブフレームがＬＢＴサブフレームとなる場合には同様の問題が生じる。
そこで、第２の態様では、HARQ-ACKタイミングとＵＬ ＬＢＴサブフレームが重なる場合に、HARQ-ACKタイミングを変更して制御する。例えば、ユーザ端末は、ＬＢＴサブフレームと重なるHARQ-ACKを、その後に利用可能なＵＬサブフレームまで遅延させてフィードバックするように制御する。
また、ユーザ端末は、ＬＢＴ結果に基づいてHARQ-ACKフィードバックに適用するＵＬ／ＤＬ構成を変更する場合に、変更先のＵＬサブフレームがＬＢＴサブフレームとなる場合には、HARQ-ACKをさらに利用可能なＵＬサブフレームまで遅延させてフィードバックすることができる。この場合、ユーザ端末は、まずＬＢＴ結果に基づいてHARQ-ACKタイミングを制御し（実施の形態１）、HARQ-ACKタイミングがＵＬ ＬＢＴサブフレームに衝突する場合に再度HARQ-ACKタイミングを制御することができる。
図１３、図１４に本実施の形態におけるHARQ-ACKフィードバックタイミングの一例を示す。
図１３では、ＬＢＴ周期が１０ｍｓであり（サブフレーム４がＵＬ ＬＢＴサブフレーム）、ＵＬ／ＤＬ構成３を利用する場合を示している。ここでは、無線フレームＭ−１、ＭのＬＢＴ結果がLBT_idleであるため、ユーザ端末はＵＬ／ＤＬ構成３に対応するHARQ-ACKタイミングを適用する。但し、ＵＬサブフレームとなるサブフレーム４でＵＬ ＬＢＴを実施するため、当該ＵＬサブフレームに対応するＤＬサブフレーム０、９のHARQ-ACKをフィードバックすることができない。
そのため、ユーザ端末は、当該ＬＢＴサブフレームと衝突するHARQ-ACKを利用可能となる次のＵＬサブフレーム（ここでは、無線フレームＭにおけるＵＬサブフレーム２）まで遅延させてフィードバックを行う。遅延先のＵＬサブフレームとしては、利用可能となる最も早いサブフレームに限定されない。
なお、無線基地局は、ユーザ端末から遅延して送信されるＡ／Ｎを受信する前に再送を行う可能性もあるが、遅延後のＡ／Ｎが送信されるまでに再送を行うＤＬサブフレームがない場合には、無駄な再送制御を省略することができる。また、遅延後のＡ／ＮがＡＣＫである場合には、無線基地局からの再送回数を低減することが可能となる。
図１４では、ＬＢＴ周期が１０ｍｓであり（サブフレーム７がＵＬ ＬＢＴサブフレーム）、ＵＬ／ＤＬ構成１を利用する場合を示している。ここでは、無線フレームＭのＬＢＴ結果がLBT_idleであるが、無線フレームＭ−１のＬＢＴ結果がLBT_busyであるため、ユーザ端末は無線フレームＭの前半フレームにおけるHARQ-ACKタイミングを変更する（実施の形態１）。ここでは、無線フレームＭの前半フレームにおいてＵＬ／ＤＬ構成４に対応するHARQ-ACKタイミングを利用する。
また、無線フレームＭの後半フレームではＵＬ／ＤＬ構成１のHARQ-ACKタイミングを利用する。この場合、サブフレーム０、１に対応するHARQ-ACKタイミングがＬＢＴサブフレームとなるサブフレーム７と衝突する。したがって、ユーザ端末は、サブフレーム０、１に対応するHARQ-ACKを次に利用可能となるＵＬサブフレーム（ここでは、ＵＬサブフレーム８）を用いてフィードバックを行うように制御する。
このように、ＬＢＴサブフレームと衝突してフィードバックできないHARQ-ACKを次に利用可能なＵＬサブフレームで送信することにより、HARQ-ACKのフィードバックの遅延を低減することができる。なお、ユーザ端末は、必ずしも次に利用可能なＵＬサブフレームでなく、当該ＵＬサブフレーム以降のＵＬサブフレームを利用してHARQ-ACKのフィードバックを行ってもよい。
（第３の態様）
第３の態様では、ＬＢＴの結果によりユーザ端末におけるＵＬ伝送が制限される場合（LBT_busy）に、ＵＬ伝送が制限されるＵＬサブフレームに割当てられる送達確認信号をフレキシブルに（ＵＬ／ＤＬ構成に基づくタイミングでなく）遅延して制御する場合について説明する。
例えば、第３の態様では、ユーザ端末がＤＬサブフレーム又は特別サブフレームを受信してから４ｍｓ以降に利用可能となるいずれかのＵＬサブフレームを用いてHARQ-ACKをフィードバックするように制御する。
この場合、ユーザ端末は、選択したＵＬサブフレームを用いて、HARQ-ACKビットと共に当該HARQ-ACKに関連するサブフレームに関する情報、及び／又はＨＡＲＱプロセス番号（DL HARQ process IDs）に関する情報を通知することができる。HARQ-ACKに関連するサブフレームに関する情報としては、HARQ-ACKに対応するサブフレーム番号（ＤＬサブフレーム番号や特別サブフレーム番号）が挙げられる。ユーザ端末は、HARQ-ACKと関連するサブフレームに関する情報及び／又はＨＡＲＱプロセス番号に関する情報を、ビットマップで送信することができる。
あるいは、ユーザ端末は、遅延して送信するHARQ-ACKの一部又は全部をバンドリングし、選択したＵＬサブフレームを用いてHARQ-ACKビット（バンドルした結果）をフィードバックしてもよい。なお、HARQ-ACKをバンドリングするとは、複数のHARQ-ACKの結果が全てＡＣＫの場合にＡＣＫとし、一つでもＮＡＣＫがある場合にはＮＡＣＫとすることを指す。
図１５は、ＵＬ−ＬＢＴがLBT_busyである場合に、ユーザ端末がLBT_busyとなるＵＬサブフレームで送信できないHARQ-ACKビットと、HARQ-ACKに関連するサブフレーム又はＨＡＲＱプロセス番号を示すビットマップをその後に利用可能となるＵＬサブフレーム（available/idle UL subframes）で送信する場合を示している。
図１５Ａでは、ユーザ端末が、ＵＬ伝送が可能となるＵＬサブフレームｍを用いてHARQ-ACKビットとビットマップを無線基地局に報告する場合を示している。ビットマップは、HARQ-ACKビットに関連するＤＬサブフレーム又はＨＡＲＱプロセス番号を示している。
図１５Ａでは、ＤＬ信号を受信してから４ｍｓ後のＵＬサブフレームの中で最も早く利用できるＵＬサブフレームを用いてHARQ-ACKをフィードバックする場合を示しているが、これに限られない。例えば、ＵＬサブフレームのオーバーヘッドを考慮して、HARQ-ACKの割当てを分散してもよい。図１５Ｂでは、２つのＵＬサブフレームにHARQ-ACKビットを分散して割当てる場合を示している。
図１５に示すように、ユーザ端末がHARQ-ACKビットと共にビットマップをＰＵＣＣＨを用いてフィードバックする場合、既存のＰＵＣＣＨフォーマット（ＰＵＣＣＨフォーマット１、１ａ／１ｂ、２、２ａ／２ｂ、３）とは異なるＰＵＣＣＨフォーマットを新たに定義して用いてもよい。また、ユーザ端末が適用するビットマップのサイズとしては、ＬＴＥにおけるＨＡＲＱプロセスの最大数（ＴＤＤ ＵＬ／ＤＬ構成５の最大ＨＡＲＱプロセス数である１５）と等しくなるようにすることができる。
図１６は、ＨＡＲＱプロセス番号に基づいてフィードバックするHARQ-ACKを制御する場合を示している。一般的に、ユーザ端末は、ＨＡＲＱプロセス番号ごとに別々にＨＡＲＱを並列処理し、同一のＨＡＲＱプロセス番号を有する複数のデータを処理しない。したがって、同一のＨＡＲＱプロセス番号に対応する複数のHARQ-ACKをフィードバックする必要がない。このため、LBT_busy期間が長く続いて同一のＨＡＲＱプロセス番号のHARQ-ACKが保持されている場合には、最新のHARQ-ACKだけをフィードバックするように制御してもよい。すなわち、ユーザ端末は、LBT_busy期間が継続し、過去のＨＡＲＱプロセス番号と同一のＨＡＲＱプロセス番号を有するデータを受信した場合、同一ＨＡＲＱプロセス番号に対応する過去のデータに対するＨＡＲＱ−ＡＣＫを破棄し、同一ＨＡＲＱプロセス番号を有する最新のデータに対するＨＡＲＱ−ＡＣＫで置き換えてもよい。
図１６では、サブフレームｍ−１７に対応するＨＡＲＱプロセス番号１のHARQ-ACKはサブフレームｍ−６にも存在する。このため、ユーザ端末はサブフレームｍ−６に対応するHARQ-ACKを報告し、サブフレームｍ−１７に対応するHARQ-ACKは報告しない構成とすることができる。このように、ＨＡＲＱプロセス番号を考慮してフィードバックするHARQ-ACKを選択することにより、ＵＬサブフレームに割当てるHARQ-ACKのオーバーヘッドを抑制することができる。
図１７は、ユーザ端末が、遅延して送信するHARQ-ACKをバンドリングし、当該バンドルした結果（HARQ-ACKビット）を利用可能なＵＬサブフレームでフィードバックする場合を示している。図１７では、LBT_busyの結果ＵＬサブフレームで送信できなかった複数のHARQ-ACKをバンドリングして、利用可能となる所定のＵＬサブフレームでフィードバックする場合を示している。なお、図１７では、所定のＵＬサブフレームｍから４ｍｓ前に送信できなかった全てのHARQ-ACKをバンドリングする場合を示している。
HARQ-ACKをバンドリングする場合、ユーザ端末はビットマップを用いずにバンドリングされたHARQ-ACKビットを報告することができる。また、無線基地局は、HARQ-ACKビットが報告されたタイミングに基づいて、報告されたHARQ-ACKビットがどのＤＬサブフレームに対応するか把握することができる。
＜変形例＞
なお、HARQ-ACKフィードバックにおいて、ユーザ端末は誤りがあった受信データを再送制御用のバッファメモリに蓄積して、後に再送されるデータと合成する処理を行う。この際、ソフトバッファサイズ（ＮIR）は、無線基地局間で行われる最大のＨＡＲＱプロセス数（ＭDL_HARQ）に応じて分割され、当該分割数に応じて縮小される（式（１）参照）。したがって、ソフトバッファサイズの分割数（ＭDL_HARQに相当）を決定することはHARQ-ACKフィードバック制御において重要となる。
Figure 2016047727
本実施の形態では、ユーザ端末が適用するHARQ-ACKタイミングを変更して制御する。かかる場合、ソフトバッファサイズの分割数をどのように選択するかが重要となる。例えば、第１の態様で示したように、HARQ-ACKタイミングとして利用するＵＬ／ＤＬ構成を変更する場合には、ＨＡＲＱプロセス数も変更されることとなる。したがって、本実施の形態では、HARQ-ACKタイミングを変更する場合にＨＡＲＱプロセス数を考慮してソフトバッファサイズの分割数を決定する。
第１の態様で示したように、HARQ-ACKタイミングとして利用するＵＬ／ＤＬ構成を変更する場合には、変更前のベースＵＬ／ＤＬ構成のＨＡＲＱプロセス数と、ＬＢＴ結果により変更後のＵＬ／ＤＬ構成のＨＡＲＱプロセス数を考慮する。具体的には、複数のＵＬ／ＤＬ構成の中で最大となるＨＡＲＱプロセス数に基づいてソフトバッファサイズの分割数を決定する。
また、第３の態様で示したように、HARQ-ACKのフィードバックをフレキシブルに制御する場合、HARQ-ACKタイミングに基づいて最大となり得るＨＡＲＱプロセス数に基づいてソフトバッファサイズの分割数を決定する。例えば、ＨＡＲＱプロセスの最大数（１５）に基づいてソフトバッファサイズの分割数を決定してもよい。
（無線通信システムの構成）
以下、本実施の形態に係る無線通信システムの構成について説明する。この無線通信システムでは、上記第１の態様〜第３の態様に係る無線通信方法が適用される。なお、上記第１の態様〜第３の態様に係る構成は、それぞれ単独で適用してもよいし、組み合わせて適用してもよい。
図１８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１８に示す無線通信システムは、例えば、ＬＴＥシステム或いは、ＳＵＰＥＲ ３Ｇが包含されるシステムである。この無線通信システムでは、ＬＴＥシステムのシステム帯域幅を１単位とする複数の基本周波数ブロック（コンポーネントキャリア）を一体としたキャリアアグリゲーション（ＣＡ）及び／又はデュアルコネクティビティ（ＤＣ）を適用することができる。また、図１８に示す無線通信システムは、ライセンスバンドと非ライセンスバンド（ＬＴＥ−Ｕ基地局）を有している。なお、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１８に示す無線通信システム１は、マクロセルＣ１を形成する無線基地局１１と、マクロセルＣ１内に配置され、マクロセルＣ１よりも狭いスモールセルＣ２を形成する無線基地局１２ａ〜１２ｃとを備えている。また、マクロセルＣ１及び各スモールセルＣ２には、ユーザ端末２０が配置されている。例えば、マクロセルＣ１をライセンスバンドで利用し、スモールセルＣ２の少なくとも一つを非ライセンスバンド（ＬＴＥ−Ｕ）で利用する形態が考えられる。また、マクロセルに加えてスモールセルＣ２の一部をライセンスバンドで利用し、他のスモールセルＣ２を非ライセンスバンドで利用する形態も考えられる。
ユーザ端末２０は、無線基地局１１及び無線基地局１２の双方に接続することができる。ユーザ端末２０は、異なる周波数を用いるマクロセルＣ１とスモールセルＣ２を、ＣＡ又はＤＣにより同時に使用することができる。この場合、ライセンスバンドを利用する無線基地局１１からユーザ端末２０に対して、非ライセンスバンドを利用する無線基地局１２に関する情報（アシスト情報）を送信することができる。また、ライセンスバンドと非ライセンスバンドでＣＡを行う場合、一つの無線基地局（例えば、無線基地局１１）がライセンスバンドセル及び非ライセンスバンドセルのスケジューリングを制御する構成とすることも可能である。
ユーザ端末２０と無線基地局１１との間は、相対的に低い周波数帯域（例えば、２ＧＨｚ）で帯域幅が狭いキャリア（既存キャリア、Legacy carrier等と呼ばれる）を用いて通信を行うことができる。一方、ユーザ端末２０と無線基地局１２との間は、相対的に高い周波数帯域（例えば、３．５ＧＨｚ、５ＧＨｚ等）で帯域幅が広いキャリアが用いられてもよいし、無線基地局１１との間と同じキャリアが用いられてもよい。無線基地局１１と無線基地局１２（又は、無線基地局１２間）間は、有線接続（Optical fiber、Ｘ２インタフェース等）又は無線接続した構成とすることができる。
無線基地局１１及び各無線基地局１２は、それぞれ上位局装置３０に接続され、上位局装置３０を介してコアネットワーク４０に接続される。なお、上位局装置３０には、例えば、アクセスゲートウェイ装置、無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）、モビリティマネジメントエンティティ（ＭＭＥ）等が含まれるが、これに限定されるものではない。また、各無線基地局１２は、無線基地局１１を介して上位局装置３０に接続されてもよい。
なお、無線基地局１１は、相対的に広いカバレッジを有する無線基地局であり、ｅＮｏｄｅＢ、マクロ基地局、送受信ポイントなどと呼ばれてもよい。また、無線基地局１２は、局所的なカバレッジを有する無線基地局であり、スモール基地局、ピコ基地局、フェムト基地局、Ｈｏｍｅ ｅＮｏｄｅＢ、ＲＲＨ（Remote Radio Head）、マイクロ基地局、送受信ポイントなどと呼ばれてもよい。以下、無線基地局１１及び１２を区別しない場合は、無線基地局１０と総称する。各ユーザ端末２０は、ＬＴＥ、ＬＴＥ−Ａなどの各種通信方式に対応した端末であり、移動通信端末だけでなく固定通信端末を含んでよい。
無線通信システムにおいては、無線アクセス方式として、下りリンクについてはＯＦＤＭＡ（直交周波数分割多元接続）が適用され、上りリンクについてはＳＣ−ＦＤＭＡ（シングルキャリア−周波数分割多元接続）が適用される。ＯＦＤＭＡは、周波数帯域を複数の狭い周波数帯域（サブキャリア）に分割し、各サブキャリアにデータをマッピングして通信を行うマルチキャリア伝送方式である。ＳＣ−ＦＤＭＡは、システム帯域幅を端末毎に１つ又は連続したリソースブロックからなる帯域に分割し、複数の端末が互いに異なる帯域を用いることで、端末間の干渉を低減するシングルキャリア伝送方式である。
ここで、図１８に示す無線通信システムで用いられる通信チャネルについて説明する。下りリンクの通信チャネルは、各ユーザ端末２０で共有されるＰＤＳＣＨ（Physical Downlink Shared Channel）と、下りＬ１／Ｌ２制御チャネル（ＰＣＦＩＣＨ、ＰＨＩＣＨ、ＰＤＣＣＨ、拡張ＰＤＣＣＨ）とを有する。ＰＤＳＣＨにより、ユーザデータ及び上位制御情報が伝送される。ＰＤＣＣＨ（Physical Downlink Control Channel）により、ＰＤＳＣＨおよびＰＵＳＣＨのスケジューリング情報等が伝送される。ＰＣＦＩＣＨ（Physical Control Format Indicator Channel）により、ＰＤＣＣＨに用いるＯＦＤＭシンボル数が伝送される。ＰＨＩＣＨ（Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel）により、ＰＵＳＣＨに対するＨＡＲＱのＡＣＫ／ＮＡＣＫが伝送される。また、拡張ＰＤＣＣＨ（ＥＰＤＣＣＨ）により、ＰＤＳＣＨ及びＰＵＳＣＨのスケジューリング情報等が伝送されてもよい。このＥＰＤＣＣＨは、ＰＤＳＣＨ（下り共有データチャネル）と周波数分割多重される。
上りリンクの通信チャネルは、各ユーザ端末２０で共有される上りデータチャネルとしてのＰＵＳＣＨ（Physical Uplink Shared Channel）と、上りリンクの制御チャネルであるＰＵＣＣＨ（Physical Uplink Control Channel）とを有する。このＰＵＳＣＨにより、ユーザデータや上位制御情報が伝送される。また、ＰＵＣＣＨにより、下りリンクのチャネル状態情報（ＣＳＩ）、送達確認信号（HARQ-ACK、Ａ／Ｎ、又はＡＣＫ／ＮＡＣＫとも呼ぶ）、スケジューリング要求（ＳＲ）等が伝送される。なお、チャネル状態情報には、無線品質情報（ＣＱＩ）、プリコーディングマトリクス指標（ＰＭＩ）、ランク指標（ＲＩ）等が含まれる。
図１９は、本実施の形態に係る無線基地局１０（無線基地局１１及び１２を含む）の全体構成図である。無線基地局１０は、ＭＩＭＯ伝送のための複数の送受信アンテナ１０１と、アンプ部１０２と、送受信部１０３（送信部／受信部）と、ベースバンド信号処理部１０４と、呼処理部１０５と、伝送路インタフェース１０６とを備えている。
下りリンクにより無線基地局１０からユーザ端末２０に送信されるユーザデータは、上位局装置３０から伝送路インタフェース１０６を介してベースバンド信号処理部１０４に入力される。
ベースバンド信号処理部１０４では、ＰＤＣＰレイヤの処理、ユーザデータの分割・結合、ＲＬＣ（Radio Link Control）再送制御の送信処理などのＲＬＣレイヤの送信処理、ＭＡＣ（Medium Access Control）再送制御、例えば、ＨＡＲＱの送信処理、スケジューリング、伝送フォーマット選択、チャネル符号化、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ：Inverse Fast Fourier Transform）処理、プリコーディング処理が行われて各送受信部１０３に転送される。また、下りリンクの制御チャネルの信号に関しても、チャネル符号化や逆高速フーリエ変換等の送信処理が行われて、各送受信部１０３に転送される。
また、ベースバンド信号処理部１０４は、上位レイヤシグナリング（例えば、ＲＲＣシグナリング、報知情報等）により、ユーザ端末２０に対して、当該セルにおける通信のための制御情報（システム情報）を通知する。当該セルにおける通信のための情報には、例えば、上りリンク又は下りリンクにおけるシステム帯域幅等が含まれる。
また、無線基地局１０の送受信部１０３からユーザ端末に対して、ＬＢＴに関する情報（例えば、ＬＢＴサブフレーム、ＬＢＴシンボル、ＬＢＴ周期の一部又は全部）を送信することができる。また、ＴＤＤにおいてＬＢＴを適用する場合、無線基地局１０は、ＬＢＴに関する情報に加えて、ＵＬ／ＤＬ構成（又はHARQ-ACKタイミングを定めるＵＬ／ＤＬ構成（DL-reference UL/DL configuration））に関する情報をユーザ端末に送信する。例えば、無線基地局１０は、これらの情報を、ライセンスバンド及び／又は非ライセンスバンドを介してユーザ端末に通知する。また、無線基地局１０は、ＬＢＴ結果がLBT_idleである場合にＤＬ−ＢＲＳを送信してもよい。
各送受信部１０３は、ベースバンド信号処理部１０４からアンテナ毎にプリコーディングして出力されたベースバンド信号を無線周波数帯に変換する。アンプ部１０２は、周波数変換された無線周波数信号を増幅して送受信アンテナ１０１により送信する。なお、送受信部（送信部／受信部）１０３は、本発明に係る技術分野で用いられるトランスミッター／レシーバー、送受信回路（送信回路／受信回路）又は送受信装置（送信装置／受信装置）とすることができる。
一方、上りリンクによりユーザ端末２０から無線基地局１０に送信されるデータについては、各送受信アンテナ１０１で受信された無線周波数信号がそれぞれアンプ部１０２で増幅され、各送受信部１０３で周波数変換されてベースバンド信号に変換され、ベースバンド信号処理部１０４に入力される。
ベースバンド信号処理部１０４では、入力されたベースバンド信号に含まれるユーザデータに対して、ＦＦＴ処理、ＩＤＦＴ処理、誤り訂正復号、ＭＡＣ再送制御の受信処理、ＲＬＣレイヤ、ＰＤＣＰレイヤの受信処理がなされ、伝送路インタフェース１０６を介して上位局装置３０に転送される。呼処理部１０５は、通信チャネルの設定や解放等の呼処理や、無線基地局１０の状態管理や、無線リソースの管理を行う。
図２０は、本実施の形態に係る無線基地局１０が有するベースバンド信号処理部１０４の主な機能構成図である。なお、図２０では、本実施の形態における特徴部分の機能ブロックを主に示しており、無線基地局１０は、無線通信に必要な他の機能ブロックも有しているものとする。
図２０に示すように、無線基地局１０は、測定部３０１と、ＵＬ信号受信処理部３０２と、制御部（スケジューラ）３０３と、ＤＬ信号生成部３０４と、マッピング部（割当て制御部）３０５と、を有している。
測定部３０１は、非ライセンスバンドにおいて他の送信ポイント（ＡＰ／ＴＰ）から送信される信号の検出／測定（ＬＢＴ）を行う。具体的に、測定部３０１は、ＤＬ信号を送信する前等の所定タイミングで他の送信ポイントから送信される信号の検出／測定を行い、当該検出／測定の結果（ＬＢＴ結果）を制御部３０３に出力する。例えば、測定部３０１は、検出した信号の電力レベルが所定の閾値以上であるか否かを判断して、当該判断結果（ＬＢＴ結果）を制御部３０３に通知する。なお、測定部３０１は、本発明に係る技術分野で用いられる測定器又は測定回路とすることができる。
ＵＬ信号受信処理部３０２は、ユーザ端末から送信されるＵＬ信号（ＰＵＣＣＨ信号、ＰＵＳＣＨ信号等）に対して受信処理（例えば、複合処理や復調処理等）を行う。ＵＬ信号受信処理部３０２で取得した情報（例えば、ユーザ端末から送信されるHARQ-ACK等）は制御部３０３に出力される。なお、ＵＬ信号受信処理部３０２は、本発明に係る技術分野で用いられる信号処理器又は信号処理回路とすることができる。
制御部（スケジューラ）３０３は、ＰＤＳＣＨで送信される下りデータ信号、ＰＤＣＣＨ及び／又は拡張ＰＤＣＣＨ（ＥＰＤＣＣＨ）で伝送される下り制御信号（UL grant/DL assignment）の無線リソースへの割当て（送信タイミング）を制御する。また、制御部３０３は、システム情報（ＰＢＣＨ）、同期信号（ＰＳＳ／ＳＳＳ）、下り参照信号（ＣＲＳ、ＣＳＩ−ＲＳ等）の割当て（送信タイミング）の制御も行う。なお、制御部３０３は、本発明に係る技術分野で用いられるコントローラ、スケジューラ、制御回路又は制御装置とすることができる。
制御部３０３は、測定部３０１から出力されるＬＢＴ結果に基づいて、非ライセンスバンドにおけるＤＬ信号の送信を制御する。また、制御部３０３は、ユーザ端末から送信されるHARQ-ACKの結果に基づいて下りデータ信号の再送（ＮＡＣＫの場合）又は新規下りデータ信号の送信（ＡＣＫの場合）を行う。
ユーザ端末からフィードバックされるHARQ-ACKは、ＵＬにおけるＬＢＴ結果に基づいて送信が制御されている。また、当該HARQ-ACKは、ユーザ端末がHARQ-ACKを送信するＵＬサブフレームにおいて、当該ＵＬサブフレームより前のＵＬサブフレームにおけるＬＢＴ結果に応じてフィードバックタイミングが制御されている（上記図６、図７、図１１、図１５−図１７等）。また、ユーザ端末からフィードバックされるHARQ-ACKは、ＵＬ−ＬＢＴサブフレームとなる位置も考慮されてフィードバックタイミングが制御されている（上記図１３、図１４）。
ＤＬ信号生成部３０４は、制御部３０３からの指示に基づいてＤＬ信号を生成する。ＤＬ信号としては、ＤＬ制御信号（ＰＤＣＣＨ信号、ＥＰＤＣＣＨ信号、ＰＳＳ／ＳＳＳ信号、ＰＢＣＨ信号等）、下りデータ信号（ＰＤＳＣＨ信号）、下り参照信号（ＣＲＳ、ＣＳＩ−ＲＳ、ＤＭ−ＲＳ等）等が挙げられる。また、ＤＬ信号生成部３０４は、ＤＬ−ＬＢＴ結果がLBT_idleである場合にＤＬ−ＢＲＳを生成してもよい。なお、ＤＬ信号生成部３０４は、本発明に係る技術分野で用いられる信号生成器又は信号生成回路とすることができる。
また、マッピング部（割当て制御部）３０５は、制御部３０３からの指示に基づいて、ＤＬ信号のマッピング（割当て）を制御する。具体的に、マッピング部３０５は、測定部３０１から出力されるＬＢＴ結果によりＤＬ信号が送信可能であると判断された場合、ＤＬ信号の割当てを行う。なお、マッピング部３０５は、本発明に係る技術分野で用いられるマッピング回路又はマッパーとすることができる。
図２１は、本実施の形態に係るユーザ端末２０の全体構成図である。ユーザ端末２０は、ＭＩＭＯ伝送のための複数の送受信アンテナ２０１と、アンプ部２０２と、送受信部２０３（送信部／受信部）と、ベースバンド信号処理部２０４と、アプリケーション部２０５とを備えている。
下りリンクのデータについては、複数の送受信アンテナ２０１で受信された無線周波数信号がそれぞれアンプ部２０２で増幅され、送受信部２０３で周波数変換されてベースバンド信号に変換される。このベースバンド信号は、ベースバンド信号処理部２０４でＦＦＴ処理や、誤り訂正復号、再送制御（Hybrid ARQ）の受信処理等がなされる。この下りリンクのデータの内、下りリンクのユーザデータは、アプリケーション部２０５に転送される。アプリケーション部２０５は、物理レイヤやＭＡＣレイヤより上位のレイヤに関する処理等を行う。また、下りリンクのデータの内、報知情報もアプリケーション部２０５に転送される。
一方、上りリンクのユーザデータについては、アプリケーション部２０５からベースバンド信号処理部２０４に入力される。ベースバンド信号処理部２０４では、再送制御（Hybrid ARQ）の送信処理や、チャネル符号化、プリコーディング、ＤＦＴ処理、ＩＦＦＴ処理等が行われて各送受信部２０３に転送される。
送受信部２０３は、ベースバンド信号処理部２０４から出力されたベースバンド信号を無線周波数帯に変換する。その後、アンプ部２０２は、周波数変換された無線周波数信号を増幅して送受信アンテナ２０１により送信する。また、ＵＬ−ＬＢＴ結果がLBT_idleである場合、送受信部２０３はＵＬ−ＢＲＳを送信することも可能である。なお、送受信部（送信部／受信部）２０３は、本発明に係る技術分野で用いられるトランスミッター／レシーバー、送受信回路（送信回路／受信回路）又は送受信装置（送信装置／受信装置）とすることができる。
図２２は、ユーザ端末２０が有するベースバンド信号処理部２０４の主な機能構成図である。なお、図２２においては、本実施の形態における特徴部分の機能ブロックを主に示しており、ユーザ端末２０は、無線通信に必要な他の機能ブロックも有しているものとする。
図２２に示すように、ユーザ端末２０は、測定部４０１と、ＤＬ信号受信処理部４０２と、ＵＬ送信制御部４０３（制御部）と、ＵＬ信号生成部４０４と、マッピング部４０５と、を有している。なお、ＵＬ伝送におけるＬＢＴを無線基地局側で行う場合には、測定部４０１を省略することができる。
測定部４０１は、ＵＬにおいて他の送信ポイント（ＡＰ／ＴＰ）から送信される信号の検出／測定（ＬＢＴ）を行う。具体的に、測定部４０１は、ＵＬ信号を送信する前等の所定タイミングで他の送信ポイントからの信号の検出／測定を行い、当該検出／測定結果（ＬＢＴ結果）をＵＬ送信制御部４０３に出力する。例えば、測定部４０１は、検出した信号の電力レベルが所定の閾値以上であるか否かを判断して、当該判断結果（ＬＢＴ結果）をＵＬ送信制御部４０３に通知する。なお、測定部４０１は、本発明に係る技術分野で用いられる測定器又は測定回路とすることができる。
ＤＬ信号受信処理部４０２は、ライセンスバンド又は非ライセンスバンドで送信されるＤＬ信号に対する受信処理（例えば、復号処理や復調処理等）を行う。例えば、ＤＬ信号受信処理部４０２は、下り制御信号（例えば、ＤＣＩフォーマット０、４）に含まれるＵＬグラントを取得してＵＬ送信制御部４０３に出力する。
また、ＤＬ信号受信処理部４０２は、無線基地局から送信されるＤＬ信号（ＰＤＳＣＨで送信される下りデータ信号）に対する受信処理の結果（再送制御の有無）をＵＬ送信制御部４０３に出力する。なお、ＤＬ信号受信処理部４０２は、本発明に係る技術分野で用いられる信号処理器又は信号処理回路とすることができる。
ＵＬ送信制御部４０３は、ライセンスバンドと非ライセンスバンドにおいて、無線基地局に対するＵＬ信号（ＵＬデータ信号、ＵＬ制御信号、参照信号等）の送信を制御する。また、ＵＬ送信制御部４０３は、測定部４０１からの検出／測定結果（ＬＢＴ結果）に基づいて、非ライセンスバンドにおける送信を制御する。つまり、ＵＬ送信制御部４０３は、無線基地局から送信されるＵＬ送信指示（ＵＬグラント）と、測定部４０１からの検出結果（ＬＢＴ結果）を考慮して、非ライセンスバンドにおけるＵＬ信号の送信を制御する。
また、ＵＬ送信制御部４０３は、ＤＬ信号受信処理部４０２からの受信処理結果に基づいて再送制御を行う。例えば、下りデータ信号を適切に受信できた場合にはＡＣＫ、適切に受信できなかった場合にはＮＡＣＫをフィードバックするように制御する。この場合、ＵＬ送信制御部４０３は、ＵＬ信号を送信するＵＬサブフレームにおいて、当該ＵＬサブフレームより前のＵＬサブフレームにおけるＬＢＴ結果に応じて送達確認信号（Ａ／Ｎ）のフィードバックタイミングを制御する。
例えば、ＵＬ−ＬＢＴが所定の無線フレーム単位（ＬＢＴ周期）で実施される場合、ＵＬ送信制御部４０３は、ＵＬ信号を送信するＵＬサブフレームが配置される無線フレーム単位Ｎより一つ前の無線フレーム単位Ｎ−１のＬＢＴ結果に基づいてＡ／Ｎのフィードバックタイミングを制御することができる。
具体的に、ＵＬ送信制御部４０３は、ＵＬ信号を送信するＵＬサブフレームが配置される無線フレーム単位より一つ前の無線フレーム単位のＬＢＴ結果がLBT_busyである場合、所定のＵＬ／ＤＬ構成について異なるＵＬ／ＤＬ構成を適用してＡ／Ｎのフィードバックを行う。
例えば、ＵＬ−ＬＢＴが５ｍｓ周期で実施され、所定のハーフ無線フレームＮのＬＢＴ結果がLBT_idle、且つハーフ無線フレームＮ−１のＬＢＴ結果がLBT_busyである場合を想定する。ＵＬ送信制御部４０３は、ＤＬ−ＵＬスイッチング構成が５ｍｓとなるＵＬ／ＤＬ構成０、１、２、６のいずれかで送信を行っている場合に、ハーフ無線フレームＮのＵＬサブフレームでフィードバックするＡ／Ｎ（ＵＬサブフレームに割当てるＡ／Ｎ）を変更する（上記図６、図７等）。
また、ＵＬ−ＬＢＴが１０ｍｓ周期で実施され、所定の無線フレームＭのＬＢＴ結果がLBT_idle、且つ無線フレームＭ−１のＬＢＴ結果がLBT_busyである場合を想定する。ＵＬ送信制御部４０３は、ＤＬ−ＵＬスイッチング構成が５ｍｓとなるＵＬ／ＤＬ構成０、１、２、６のいずれかで送信を行っている場合に、無線フレームＭの前半フレームでフィードバックするＡ／Ｎ（ＵＬサブフレームに割当てるＡ／Ｎ）を変更する（上記図１１等）。
また、ＵＬ送信制御部４０３は、再送制御信号を割当てるＵＬサブフレームがＬＢＴを実施するＵＬサブフレームとなる場合、当該ＬＢＴを実施するＵＬサブフレーム以降に利用可能となるＵＬサブフレームに再送制御信号を割当てる（上記図１４、図１５等）。
あるいは、ＵＬ送信制御部４０３は、ＬＢＴ結果に基づいて再送制御信号を送信するＵＬサブフレームを変更する場合、再送制御信号のビット情報と各再送制御信号が対応するサブフレームに関するビットマップを送信するように制御する（上記図１６参照）。なお、ＵＬ送信制御部４０３は、本発明に係る技術分野で用いられる制御回路又は制御装置とすることができる。
ＵＬ信号生成部４０４は、ＵＬ送信制御部４０３からの指示に基づいてＵＬ信号を生成する。ＵＬ信号としては、ＵＬ制御信号（ＰＵＣＣＨ信号、ＰＲＡＣＨ信号等）、ＵＬデータ信号（ＰＵＳＣＨ信号）、参照信号（ＳＲＳ、ＤＭ−ＲＳ等）等が挙げられる。また、ＵＬ−ＬＢＴ結果がLBT_idleである場合、ＵＬ信号生成部４０４はＵＬ−ＢＲＳを生成してもよい。なお、ＵＬ信号生成部４０４は、本発明に係る技術分野で用いられる信号生成器又は信号生成回路とすることができる。
また、マッピング部（割当て制御部）４０５は、ＵＬ送信制御部４０３からの指示に基づいて、ＵＬ信号のマッピング（割当て）を制御する。具体的に、マッピング部４０５は、測定部４０１から出力されるＬＢＴ結果によりＵＬ信号が送信可能であると判断された場合、ＵＬ信号の割当てを行う。マッピング部４０５は、HARQ-ACKを含む上り制御信号について、上りデータ信号（ＰＵＳＣＨ信号）の送信を行わない場合にはＰＵＣＣＨにマッピングし、上りデータ信号の送信を行う場合にはＰＵＳＣＨにマッピングする。なお、マッピング部４０５は、本発明に係る技術分野で用いられるマッピング回路又はマッパーとすることができる。
以上のように、本実施の形態では、ＵＬ−ＬＢＴの結果に基づいてHARQ-ACKのフィードバックを制御する。これにより、ＬＢＴの結果に関わらずHARQ-ACKを適切にフィードバックすることを可能とし、通信品質の劣化を抑制することができる。
なお、上述した説明では、非ライセンスバンドセルがＬＢＴの結果に応じてＤＬ信号の送信可否を制御する場合を主に示したが本実施の形態はこれに限られない。例えば、ＬＢＴの結果に応じて、ＤＦＳ（Dynamic Frequency Selection）により別キャリアに遷移する、又は送信電力制御（ＴＰＣ）を行う場合であっても適用することができる。
以上、上述の実施形態を用いて本発明について詳細に説明したが、当業者にとっては、本発明が本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではないということは明らかである。本発明は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。例えば、上述した複数の態様を適宜組み合わせて適用することができる。従って、本明細書の記載は、例示説明を目的とするものであり、本発明に対して何ら制限的な意味を有するものではない。
本出願は、２０１４年９月２５日出願の特願２０１４−１９５４５７に基づく。この内容は、全てここに含めておく。

Claims (10)

  1. 無線基地局から送信されるＤＬデータ信号に対する送達確認信号を送信する送信部と、
    上りリンクにおけるＬＢＴ（Listen Before Talk）結果に基づいて送達確認信号の送信を制御する制御部と、を有し、
    前記制御部は、送達確認信号を所定のＵＬサブフレームで送信する場合、前記所定のＵＬサブフレームより前のＵＬサブフレームにおけるＬＢＴ結果に応じて送達確認信号のフィードバックタイミングを決定することを特徴とするユーザ端末。
  2. 上りリンクにおけるＬＢＴが所定の無線フレーム単位で実施される場合、前記制御部は、前記所定のＵＬサブフレームが配置される無線フレーム単位Ｎより一つ前の無線フレーム単位Ｎ−１におけるＬＢＴ結果に基づいて送達確認信号のフィードバックタイミングを制御することを特徴とする請求項１に記載のユーザ端末。
  3. 前記送信部が所定のＴＤＤ ＵＬ／ＤＬ構成に基づいて送信を行い、前記無線フレーム単位ＮのＬＢＴ結果がLBT_idle、前記無線フレーム単位Ｎ−１のＬＢＴ結果がLBT_busyである場合、前記制御部は、前記所定のＵＬ／ＤＬ構成と異なるＵＬ／ＤＬ構成を参照して送達確認信号のフィードバックを制御することを特徴とする請求項２に記載のユーザ端末。
  4. 上りリンクにおけるＬＢＴが５ｍｓ単位で実施され、ハーフ無線フレームＮのＬＢＴ結果がLBT_idle、前記ハーフ無線フレームＮより一つ前のハーフ無線フレームＮ−１のＬＢＴ結果がLBT_busyであって、前記送信部がＵＬ／ＤＬ構成０、１、２、６のいずれかで送信を行っている場合、前記制御部は、前記ハーフ無線フレームＮのＵＬサブフレームでＵＬ／ＤＬ構成３、４、５のいずれかを参照して送達確認信号をフィードバックすることを特徴とする請求項３に記載のユーザ端末。
  5. 上りリンクにおけるＬＢＴが１０ｍｓ単位で実施され、無線フレームＭのＬＢＴ結果がLBT_idle、前記無線フレームＭより一つ前の無線フレームＭ−１のＬＢＴ結果がLBT_busyであって、前記送信部がＵＬ／ＤＬ構成０、１、２、６のいずれかで送信を行っている場合、前記制御部は、前記無線フレームＭの前半フレームのＵＬサブフレームでＵＬ／ＤＬ構成３、４、５のいずれかを参照して送達確認信号をフィードバックすることを特徴とする請求項３に記載のユーザ端末。
  6. 前記制御部は、再送制御信号を割当てるＵＬサブフレームがＬＢＴを実施するＵＬサブフレームとなる場合、ＬＢＴを実施するＵＬサブフレーム以降に利用可能となるＵＬサブフレームに再送制御信号を割当てることを特徴とする請求項１に記載のユーザ端末。
  7. 前記送信部は、ＬＢＴ結果に基づいて再送制御信号を送信するＵＬサブフレームを変更する場合、再送制御信号のビット情報と各再送制御信号に対応するサブフレーム情報又はＨＡＲＱプロセス番号を示すビットマップとを送信することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のユーザ端末。
  8. 前記送信部は、ＬＢＴ結果に基づいて再送制御信号を送信するＵＬサブフレームを変更する場合、変更後のＵＬサブフレームに割当てる複数の送達確認信号をバンドリングしてフィードバックすることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のユーザ端末。
  9. ユーザ端末から送信される送達確認信号を受信する受信部と、
    受信した送達確認信号に基づいてＤＬデータ信号の再送制御を行う制御部と、を有し、
    前記送達確認信号は、上りリンクにおけるＬＢＴ結果に基づいて送信が制御されると共に、前記送達確認信号が送信される所定のＵＬサブフレームより前のＵＬサブフレームにおけるＬＢＴ結果に応じてフィードバックタイミングが決定されていることを特徴とする無線基地局。
  10. 上りリンクにおけるＬＢＴ（Listen Before Talk）結果に基づいて送信を制御するユーザ端末の無線通信方法であって、
    無線基地局から送信されるＤＬデータ信号に対する送達確認信号を生成する工程と、
    ＬＢＴ結果に基づいて送達確認信号の送信を制御する工程と、を有し、
    送達確認信号を所定のＵＬサブフレームで送信する場合、前記所定のＵＬサブフレームより前のＵＬサブフレームにおけるＬＢＴ結果に応じて送達確認信号のフィードバックタイミングを決定することを特徴とする無線通信方法。
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