JPWO2016163503A1 - ユーザ端末、無線基地局、無線通信システムおよび無線通信方法 - Google Patents

Abstract

拡張キャリアアグリゲーションにおいてクロスキャリアスケジューリングが必要とする制御情報を削減すること。６個以上のコンポーネントキャリアを利用して無線基地局と通信可能なユーザ端末は、複数のコンポーネントキャリアに対するスケジューリング制御情報を含み、複数のコンポーネントキャリア共通の情報フィールドと各コンポーネントキャリア固有の情報フィールドとから構成されるグループＤＣＩ（Downlink Control Information）を含む下りリンク制御チャネルを受信する受信部を有する。

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、無線通信システムおよ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からのさらなる広帯域化および高速化を目的として、ＬＴＥアドバンストが仕様化され、さらに、たとえばＦＲＡ（Future Radio Access）と呼ばれるＬＴＥの後継システムが検討されている。

ＬＴＥ Ｒｅｌ．１０／１１のシステム帯域は、ＬＴＥシステムのシステム帯域を一単位とする少なくとも１つのコンポーネントキャリア（ＣＣ：Component Carrier）を含んでいる。このように、複数のコンポーネントキャリアを集めて広帯域化することをキャリアアグリゲーション（ＣＡ：Carrier Aggregation）という。

ＬＴＥのさらなる後継システムであるＬＴＥ Ｒｅｌ．１２においては、複数のセルが異なる周波数帯（キャリア）で用いられるさまざまなシナリオが検討されている。複数のセルを形成する無線基地局が実質的に同一の場合には、上述のキャリアアグリゲーションを適用可能である。複数のセルを形成する無線基地局が完全に異なる場合には、デュアルコネクティビティ（ＤＣ：Dual Connectivity）を適用することが考えられる。

3GPP TS 36.300 "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA) and Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN); Overall description; Stage 2"

ＬＴＥ Ｒｅｌ．１０／１１／１２におけるキャリアアグリゲーションでは、ユーザ端末あたりに設定可能なコンポーネントキャリア数が最大５個に制限されている。ＬＴＥ Ｒｅｌ．１３以降では、より柔軟かつ高速な無線通信を実現するため、ユーザ端末あたりに設定可能なコンポーネントキャリア数が６個以上であり、これらのコンポーネントキャリアを束ねる拡張キャリアアグリゲーションが検討されている。

既存のキャリアアグリゲーションでは、１個のコンポーネントキャリアが自コンポーネントキャリアを含めた最大５個のコンポーネントキャリアに対してクロスキャリアスケジューリング（ＣＣＳ：Cross Carrier Scheduling）することがサポートされている。拡張キャリアアグリゲーションでは、１個のコンポーネントキャリアが自コンポーネントキャリアを含めた６個以上のコンポーネントキャリアに対してクロスキャリアスケジューリングすることをサポートする必要がある。

ユーザ端末あたりに設定可能なコンポーネントキャリア数が６個以上の拡張キャリアアグリゲーションにおいて、既存のキャリアアグリゲーションと同様にクロスキャリアスケジューリングを設定すると、特定のコンポーネントキャリアにＰＤＣＣＨ（Physical Downlink Control Channel）またはＥＰＤＣＣＨ（Enhanced PDCCH）が偏ることになる。ＰＤＣＣＨまたはＥＰＤＣＣＨはその容量が制限されていることから、すべてのコンポーネントキャリアに対するＤＣＩ（Downlink Control Information）を送信できなかったり、複数のユーザに対するＤＣＩを送信できなかったりすることがある。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、拡張キャリアアグリゲーションにおいてクロスキャリアスケジューリングが必要とする制御情報を削減することができるユーザ端末、無線基地局、無線通信システムおよび無線通信方法を提供することを目的とする。

本発明のユーザ端末は、６個以上のコンポーネントキャリアを利用して無線基地局と通信可能なユーザ端末であって、複数のコンポーネントキャリアに対するスケジューリング制御情報を含み、複数のコンポーネントキャリア共通の情報フィールドと各コンポーネントキャリア固有の情報フィールドとから構成されるグループＤＣＩ（Downlink Control Information）を含む下りリンク制御チャネルを受信する受信部を有することを特徴とする。

本発明によれば、拡張キャリアアグリゲーションにおいてクロスキャリアスケジューリングが必要とする制御情報を削減することができる。

拡張キャリアアグリゲーションにおけるクロスキャリアスケジューリングについて説明する図である。 拡張キャリアアグリゲーションにおけるクロスキャリアスケジューリングについて説明する図である。 本実施の形態に係る新しいＤＣＩフォーマットについて説明する図である。 本実施の形態に係る新しいＤＣＩフォーマットについて説明する図である。 本実施の形態に係る新しいＤＣＩフォーマットについて説明する図である。 本実施の形態に係る無線通信システムの概略構成の一例を示す図である。 本実施の形態に係る無線基地局の全体構成の一例を示す図である。 本実施の形態に係る無線基地局の機能構成の一例を示す図である。 本実施の形態に係るユーザ端末の全体構成の一例を示す図である。 本実施の形態に係るユーザ端末の機能構成の一例を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
ＬＴＥ Ｒｅｌ．１３において、ユーザ端末あたりに設定可能なコンポーネントキャリア数の制限をなくした拡張キャリアアグリゲーションが検討されている。拡張アグリゲーションでは、たとえば最大３２個のコンポーネントキャリアを束ねることが検討されている。拡張キャリアアグリゲーションにより、より柔軟かつ高速な無線通信が実現される。また、拡張キャリアアグリゲーションにより、連続する超広帯域の多数のコンポーネントキャリアを束ねることができる。

既存のキャリアアグリゲーションでは、１個のコンポーネントキャリアが自コンポーネントキャリアを含めた最大５個のコンポーネントキャリアにクロスキャリアスケジューリングすることがサポートされている。

拡張キャリアアグリゲーションでは、１個のコンポーネントキャリアが自コンポーネントキャリアを含めた最大３２個のコンポーネントキャリアにクロスキャリアスケジューリングすることをサポートする必要がある。したがって、１つのＰＤＣＣＨ（Physical Downlink Control Channel）またはＥＰＤＣＣＨ（Enhanced PDCCH）は、５個より多くのコンポーネントキャリアのクロスキャリアスケジューリングをサポートする必要がある。

図１Ａは、最大３２個のコンポーネントキャリアを１個から８個のコンポーネントキャリアからなる複数のセルグループに分けて、各セルグループごとにクロスキャリアスケジューリングを行う例を示している。１個のコンポーネントキャリアは５個のコンポーネントキャリアより多くのコンポーネントキャリア（図１Ａにおいて８個）にクロスキャリアスケジューリングを行う。最大８個までのコンポーネントキャリアからなるセルグループに分けることで、既存の３ビットのＣＩＦ（Carrier Indicator Field）を用いることができる。

図１Ｂは、１個のコンポーネントキャリアが最大３２個のコンポーネントキャリア（図１Ｂにおいて３２個）にクロスキャリアスケジューリングを行う例を示している。クロスキャリアスケジューリングを行う１個のコンポーネントキャリアはライセンスバンドにおけるコンポーネントキャリアであり、残りの３１個のコンポーネントキャリアはアンライセンスバンドにおけるコンポーネントキャリアであってもよい。ライセンスバンドとは、事業者に免許された周波数帯を指し、アンライセンスバンドとは、免許不要の周波数帯を指す。

拡張キャリアアグリゲーションにおけるクロスキャリアスケジューリングでは、ＰＤＣＣＨまたはＥＰＤＣＣＨの容量の制限およびＰＤＣＣＨまたはＥＰＤＣＣＨのブラインド復号の試行回数とブロッキング確率が増加することが問題となる。

従来のクロスキャリアスケジューリングでは、１つのＰＤＣＣＨまたはＥＰＤＣＣＨが、５個のコンポーネントキャリアのクロスキャリアスケジューリングをサポートする。拡張キャリアアグリゲーションにおけるクロスキャリアスケジューリングでは、１つのＰＤＣＣＨまたはＥＰＤＣＣＨが、６個以上のコンポーネントキャリア（６個から３２個のコンポーネントキャリア）のクロスキャリアスケジューリングをサポートする。

クロスキャリアスケジューリングでは、ユーザ端末は、ＰＤＣＣＨまたはＥＰＤＣＣＨに対してブラインド復号して、自端末宛ての制御信号であるＤＣＩ（Downlink Control Information）を検出する。ＤＣＩは、コンポーネントキャリア数に応じて必要となり、１個のコンポーネントキャリアに対して１つのサブフレームからＤＣＩが送信される（図２参照）。３２個のコンポーネントキャリアのクロスキャリアスケジューリングを行う場合、上りと下りで６４個のＤＣＩが必要となる。したがって、ＰＤＣＣＨまたはＥＰＤＣＣＨの容量は、クロスキャリアスケジューリング用にサポートされているコンポーネントキャリア数が増えるにつれて制限される。

そこで、本発明者らは、複数のコンポーネントキャリアのクロスキャリアスケジューリングをサポートする新しいＤＣＩフォーマットの構成を見出した。具体的には、複数のコンポーネントキャリア分のＤＣＩをグルーピングし、１つのＤＣＩとすることにより、クロスキャリアスケジューリングが必要とする制御情報の削減を可能とする。当該ＤＣＩは、１つのＤＣＩとしてＰＤＣＣＨまたはＥＰＤＣＣＨのブラインド復号で検出される制御信号であってもよい。

新しいＤＣＩフォーマットとして、複数のコンポーネントキャリアのスケジューリング制御情報を含むグループＤＣＩを規定する（図３Ａ参照）。図３Ａに示す例では、複数のＤＣＩフォーマット１Ａをグルーピングして、１つの新しいＤＣＩフォーマットとしている。ＤＣＩフォーマット１Ａは、制御情報として、ＣＩＦ、Ｆｌａｇ（Flag for format differentiation）、ＲＢＡ（Resource Block Assignment）、ＭＣＳ（Modulation and Coding Scheme）、ＨＰＮ（HARQ（Hybrid Automatic Repeat Request） Process Number）、ＮＤＩ（New Data Indicator）、ＲＶ（Redundancy Version）、ＴＰＣ（Transmission Power Control）コマンドおよびＳＲＳ（Sounding Reference Signal）リクエストなどを含む。

なお、グルーピングするＤＣＩは、ＤＣＩフォーマット１Ａに限られない。たとえば、さらにＤＣＩが対象とするコンポーネントキャリアの複数レイヤのスケジューリング情報を含むＤＣＩフォーマット２Ｃのようなものであってもよいし、さらにデータ復調用ＤＭ−ＲＳ（Demodulation Reference Signal）のスクランブル系列を通知するためのフィールド（Antenna port(s), Scrambling identity and number of layers）、ＰＤＳＣＨのマッピングパターン情報を通知するためのフィールド（PDSCH RE Mapping and Quasi-Co-Location Indicator）などを含むＤＣＩフォーマット２Ｄのようなものであってもよい。

新しいＤＣＩフォーマットは、複数のコンポーネントキャリア共通の情報フィールドと、各コンポーネントキャリア固有の情報フィールドと、から構成される（図３Ｂ参照）。コンポーネントキャリア共通の情報フィールドには、複数のコンポーネントキャリアで共通のスケジューリング制御情報が含まれる。コンポーネントキャリア固有の情報フィールドには、コンポーネントキャリアごとに固有のスケジューリング制御情報が含まれる。

上述のＨＰＮ、ＮＤＩ、ＲＶ、ＭＣＳ、ＲＢＡ、ＰＵＳＣＨ（Physical Uplink Shared Channel）のためのＴＰＣコマンド（ＤＣＩフォーマット０／４のみ）およびＳＲＳリクエストなどは、コンポーネントキャリア固有の情報フィールドに含めることができる。ほかに、プリコーディング情報、ＤＭ−ＲＳのための巡回シフト情報（cyclic shift for DMRS and OCC（Orthogonal Cover Codes） index）（ＤＣＩフォーマット０／４のみ）および上りリンクインデックス（ＴＤＤ（Time Division Duplex）のＵＬ−ＤＬ構成＃０のみ）なども、コンポーネントキャリア固有の情報フィールドに含めることができる。また、データ復調用ＤＭ−ＲＳのスクランブル系列を通知するための情報（Antenna port(s), Scrambling identity and number of layers）、ＰＤＳＣＨのマッピングパターン情報を通知するための情報（PDSCH RE Mapping and Quasi-Co-Location Indicator）なども、コンポーネントキャリア固有の情報フィールドに含めることができる。

上述のＣＩＦ、Ｆｌａｇ（たとえばＤＣＩフォーマット０／１Ａ）およびＰＵＣＣＨ（Physical Uplink Control Channel）のためのＴＰＣコマンドなどは、コンポーネントキャリア共通の情報フィールドに含めることができる。ほかに、ＡＲＯ（Acknowledgement Resource Offset）（ＥＰＤＣＣＨのみ）、ＤＡＩ（Downlink Assignment Index）（ＴＤＤのみ）およびＣＳＩ（Channel State Information）リクエストなども、コンポーネントキャリア共通の情報フィールドに含めることができる。

図４Ａは、下りリンクアサインメントを送信するグループＤＣＩの一例を示している。図４Ｂは、上りリンクグラントを送信するグループＤＣＩの一例を示している。図４Ａおよび図４Ｂにおいて、背景が白いフィールドはコンポーネントキャリア共通の情報フィールドを示し、背景が網点のフィールドは各コンポーネントキャリア固有の情報フィールドを示す。

続いて、コンポーネントキャリア共通の情報フィールドに含まれる個々のフィールドについて説明する。

（ＣＩＦフィールド）
従来、クロスキャリアスケジューリングを適用する場合に、各ＤＣＩに含まれる３ビットのＣＩＦによりスケジューリングされるセルのインデックスを通知していた。

グループＤＣＩが設定された場合、ＣＩＦフィールドをコンポーネントキャリア数によらず１つのみとし、その値によりグループＤＣＩが割り当てを行うセルグループのインデックスを指定してもよい。たとえばＣＣ＃０から＃５をグループ＃１、ＣＣ＃６から＃１０をグループ２とし、それぞれのグループについてグループＤＣＩを送受信するとした場合、グループＤＣＩに含まれるＣＩＦフィールドでは、いずれのグループであるかを通知する。これにより、コンポーネントキャリアごとにＣＩＦフィールドを挿入しなくてよいことから、多数のコンポーネントキャリアに対してスケジューリングする場合に、ＣＩＦフィールド分のオーバヘッドを削減できる。

グループＤＣＩが設定された場合、スケジューリングするコンポーネントキャリアを示すビットマップとして、ＣＩＦフィールドを用いてもよい。たとえば、ＣＣ＃ｎからＣＣ＃（ｎ＋２）の３個のコンポーネントキャリアがグループＤＣＩの対象となっている場合、ユーザ端末はグループＤＣＩを復号して、ＣＩＦ＝“１１１”であればＣＣ＃ｎからＣＣ＃（ｎ＋２）のすべてのコンポーネントキャリアにスケジューリングされたと判断し、ＣＩＦ＝“１０１”であればＣＣ＃ｎおよびＣＣ＃（ｎ＋２）の２個のコンポーネントキャリアにスケジューリングされたと判断する。これにより、ＣＩＦを用いてコンポーネントキャリアごとのスケジューリング有無を示すことができる。したがって、グループＤＣＩを使う場合であっても、当該グループに含まれる個別のコンポーネントキャリアに対して細かいスケジューリング制御が可能となる。なお、当該ビットマップが０の値に対応するコンポーネントキャリアのコンポーネントキャリア個別スケジューリング情報はグループＤＣＩに含まれないものとしてもよい。ユーザ端末は、ＣＩＦの値から、いずれのコンポーネントキャリアに対するコンポーネントキャリア個別スケジューリング情報が含まれるかを判断する。これにより、スケジューリングがないコンポーネントキャリアに対するコンポーネントキャリア個別スケジューリング情報を減らすことができるので、さらにオーバヘッドを削減することができる。

（Ｆｌａｇフィールド）
従来、ＤＣＩフォーマット１ＡとＤＣＩフォーマット０とは同一ペイロードのため、ユーザ端末は、ＤＣＩに含まれるＦｌａｇビットの値により、検出したＤＣＩがどちらのフォーマットか識別していた。

グループＤＣＩが設定された場合、当該グループＤＣＩが設定されたコンポーネントキャリア数が下りリンクと上りリンクとで同一のときは、ユーザ端末は、Ｆｌａｇビットの値により、当該グループＤＣＩに含まれるすべてのコンポーネントキャリアのスケジューリング情報が下りリンクアサインメントか上りリンクグラントかを判断してもよい。これにより、コンポーネントキャリア個別のＦｌａｇビットが不要となるため、ＰＤＣＣＨまたはＥＰＤＣＣＨのオーバヘッドを削減することができる。

なお、グループＤＣＩが設定された場合であっても、当該グループＤＣＩが設定された（すなわち当該グループＤＣＩに含まれる）コンポーネントキャリア数が下りリンクと上りリンクとで異なるとき、すなわち下りリンクと上りリンクとでグループＤＣＩのペイロードが異なるときは、Ｆｌａｇビットは挿入せず、それぞれのペイロードのグループＤＣＩをブラインド復号するものとしてもよい。これにより、ペイロードが異なる場合には、Ｆｌａｇビットを用いないため、さらにオーバヘッドを削減できる。

グループＤＣＩが設定された場合であっても、Ｆｌａｇビットを各コンポーネントキャリア固有の情報フィールドに含めてもよい。この場合、ユーザ端末は、各コンポーネントキャリア固有の情報フィールドから個別コンポーネントキャリアのＤＣＩが下りリンクアサインメントを送信するのか上りリンクグラントを送信するのかを識別する。これにより、１つのグループＤＣＩに異なるコンポーネントキャリアに対する下りリンクアサインメントと上りリンクグラントとを多重することができるので、上下両方のスケジューリングがある場合でも、１つのグループＤＣＩでスケジューリング情報を送受信できるようになる。その結果、スケジューリング制御情報を効率的に送信できる。

（ＳＲＳリクエストフィールド）
従来、下りリンクアサインメントに含まれるＳＲＳリクエストフィールドは、ＰＵＣＣＨ送信セルのＳＲＳ送信をトリガするビットとして、また、上りリンクグラントに含まれるＳＲＳリクエストフィールドは、ＰＵＳＣＨを割り当てたセルのＳＲＳ送信をトリガするビットとして解釈されてきた。

グループＤＣＩが設定された場合、下りリンクアサインメントを送信するグループＤＣＩでは、ＳＲＳリクエストフィールドをコンポーネントキャリア共通の情報フィールドに含め、上りリンクグラントを送信するグループＤＣＩでは、ＳＲＳリクエストフィールドを各コンポーネントキャリア固有の情報フィールドに含めてもよい。

これにより、下りリンクアサインメントを送信するグループＤＣＩのオーバヘッドを削減できる。上りリンクグラントを送信するグループＤＣＩでは、コンポーネントキャリアごとにＳＲＳ送信を要求できるため、コンポーネントキャリアごとに個別にチャネル測定制御を行うことができる。また、ユーザ端末に対し、グループＤＣＩが設定されたすべてのコンポーネントキャリアでＳＲＳ送信を要求する必要が無くなるため、ユーザ端末の送信電力が上限に達する（Ｐｏｗｅｒ−ｌｉｍｉｔｅｄになる）確率を減らすことができる。その結果、ＳＲＳによるチャネル品質測定をより正確に行うことができるようになる。

（ＴＰＣコマンドフィールド）
従来、下りリンクアサインメントに含まれるＴＰＣコマンドフィールドは、ＰＵＣＣＨ送信セルのＰＵＣＣＨ送信電力を制御するビットとして、また、上りリンクグラントに含まれるＴＰＣコマンドフィールドは、ＰＵＳＣＨを割り当てたセルのＰＵＳＣＨ／ＳＲＳ送信電力を制御するビットとして解釈されてきた。

グループＤＣＩが設定された場合、下りリンクアサインメントを送信するグループＤＣＩでは、ＴＰＣコマンドフィールドをコンポーネントキャリア共通の情報フィールドに含め、上りリンクグラントを送信するグループＤＣＩでは、ＴＰＣコマンドフィールドを各コンポーネントキャリア固有の情報フィールドに含めてもよい。

これにより、下りリンクアサインメントを送信するグループＤＣＩのオーバヘッドを削減できる。上りリンクグラントを送信するグループＤＣＩでは、コンポーネントキャリアごとに送信電力を制御できるため、電力が不足するコンポーネントキャリアのみ送信電力を増加させ、電力が過剰なコンポーネントキャリアは送信電力を低減させることが可能となる。その結果、送信電力が過剰なコンポーネントキャリアを減らすことができるので、周辺セルに対する干渉電力を減らし、より上りリンクの性能を改善することが可能となる。

（ＤＡＩフィールド）
従来、ＴＤＤでは、ＵＬ−ＤＬ構成＃０の場合を除き、各下りリンクＤＣＩおよび上りリンクＤＣＩにＤＡＩが挿入されていた。ＵＬ−ＤＬ構成＃０の場合は、ＤＡＩは用いられず、上りリンクインデックスが用いられていた。なお、ＤＡＩはＴＤＤの場合のみ存在し、ＦＤＤ（Frequency Division Duplex）の場合は存在しない。

グループＤＣＩが設定された場合、ＤＡＩフィールドをコンポーネントキャリア共通の情報フィールドに含め、上りリンクインデックスフィールドを各コンポーネントキャリア固有の情報フィールドに含めてもよい。ＤＡＩフィールドをコンポーネントキャリア共通の情報フィールドに含めることで、オーバヘッドを削減できる。一方、上りリンクインデックスフィールドはコンポーネントキャリア個別の情報フィールドに含めることで、コンポーネントキャリアごとに上りリンクサブフレームに対して適切にスケジューリングすることが可能となる。

グループＤＣＩが設定された場合、ＤＡＩフィールドを、各コンポーネントキャリア固有の情報フィールドに含めてもよい。

（ＣＳＩリクエストフィールド）
従来、ＣＳＩリクエストフィールドは、ＣＳＩ報告をトリガするために用いるビットであり、ユーザ端末は当該トリガにより１つまたは複数のＣＳＩをＰＵＳＣＨで送信していいた。

グループＤＣＩが設定された場合、ＣＳＩリクエストフィールドをコンポーネントキャリア共通の情報フィールドに含めてもよい。これにより、オーバヘッドを削減できる。

（変形例）
グループＤＣＩのトータルのペイロードは、一般にコンポーネントキャリア数が増えるほど大きくなる。多数のコンポーネントキャリアをキャリアアグリゲーションする状況では、コンポーネントキャリア個別の細かいスケジューリング制御よりも、広い帯域を束ねて一気に通信することによるスループット増大が重要である。したがって、スケジューリング制御を粗くすることで、さらにグループＤＣＩのトータルのペイロードを減らすことが可能となる。

図５Ａは、下りリンクアサインメントを送信するグループＤＣＩの一例を示している。図５Ｂは、上りリンクグラントを送信するグループＤＣＩの一例を示している。図５Ａおよび図５Ｂにおいて、背景が白いフィールドがコンポーネントキャリア共通の情報フィールドを示し、背景が網点のフィールドが各コンポーネントキャリア固有の情報フィールドを示す。

図５に示す例では、図４に示す例と比較して、さらにＲＢＡフィールド、ＭＣＳフィールド、ＰＵＳＣＨのためのＴＰＣコマンドフィールドおよびＳＲＳリクエストフィールドを、コンポーネントキャリア共通の情報フィールドに含めている。これにより、グループＤＣＩのトータルのペイロードを減らすことが可能となる。

（制御例）
続いて、新しいＤＣＩフォーマットを適用する場合の制御例について説明する。ユーザ端末は、上位レイヤシグナリングによりクロスキャリアスケジューリングを設定される。ユーザ端末には、同時に、クロスキャリアスケジューリングにおけるスケジューリング元およびスケジューリング先のコンポーネントキャリアが通知される。

ユーザ端末は、新しいＤＣＩフォーマットが適用されることを、上位レイヤシグナリングによって設定されてもよいし、コンポーネントキャリア数に基づいて判断してもよいし、サービングセルインデックスまたはセカンダリセルインデックスに基づいて判断してもよい。たとえば、ユーザ端末は、所定のコンポーネントキャリア数（たとえば５個）を超えるクロスキャリアスケジューリングではグループＤＣＩを用いると判断してもよい。ユーザ端末は、サービングセルインデックス（ServCellIndex）またはセカンダリセルインデックス（SCellIndex）が５以上の場合に、グループＤＣＩを用いると判断してもよい。すなわち、ユーザ端末は、セルインデックスが５以降のコンポーネントキャリアについてのみグループＤＣＩを用いて、セルインデックスが４以下のコンポーネントキャリアについては既存のクロスキャリアスケジューリングを適用するとしてもよい。

ユーザ端末は、ＰＤＣＣＨまたはＥＰＤＣＣＨで送られるグループＤＣＩのブラインド復号を行う。ブラインド復号の試行回数は、グループＤＣＩに含まれるコンポーネントキャリア数には比例させず、各グループＤＣＩにアグリゲーションレベルごとの試行回数が定められる。異なるセルグループ向けのグループＤＣＩが複数設定された場合は、ブラインド復号の試行回数をその数に比例して増加させる。

ブラインド復号を試行する領域であるサーチスペースは、異なるセルグループに対するグループＤＣＩごとに位置を動かしてもよい。この場合、サーチスペースの開始位置は、次の式（１）であらわされる。式（１）におけるｎ_ＣＩは、セルグループインデックスによって置き換わる。このようにすることで、特定のコンポーネントキャリアのＰＤＣＣＨまたはＥＰＤＣＣＨにおいて、複数の異なるセルグループに対するグループＤＣＩが送受信される場合であっても、グループ間でサーチスペースが衝突し、互いにＤＣＩをマッピングできなくなる（ブロッキングとなる）確率を減らすことができる。

（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、上述のグループＤＣＩを用いる無線通信方法が適用される。

図６は、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構成図である。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とデュアルコネクティビティの両方、またはいずれか一方を適用できる。

図６に示すように、無線通信システム１は、複数の無線基地局１０（１１および１２）と、各無線基地局１０によって形成されるセル内にあり、各無線基地局１０と通信可能に構成された複数のユーザ端末２０と、を備えている。無線基地局１０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。

図６において、無線基地局１１は、たとえば相対的に広いカバレッジを有するマクロ基地局で構成され、マクロセルＣ１を形成する。無線基地局１２は、局所的なカバレッジを有するスモール基地局で構成され、スモールセルＣ２を形成する。なお、無線基地局１１および１２の数は、図６に示す数に限られない。

たとえば、マクロセルＣ１をライセンスバンドで運用し、スモールセルＣ２をアンライセンスバンドで運用する形態であってもよい。または、スモールセルＣ２の一部をアンライセンスバンドで運用し、残りのスモールセルＣ２をライセンスバンドで運用する形態であってもよい。無線基地局１１および１２は、基地局間インタフェース（たとえば、光ファイバ、Ｘ２インタフェース）を介して互いに接続される。

ユーザ端末２０は、無線基地局１１および無線基地局１２の双方に接続可能である。ユーザ端末２０は、異なる周波数を用いるマクロセルＣ１およびスモールセルＣ２を、キャリアアグリゲーションまたはデュアルコネクティビティにより同時に使用することが想定される。

上位局装置３０には、たとえば、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。

無線通信システム１では、下りリンクのチャネルとして、各ユーザ端末２０で共有される下り共有チャネル（ＰＤＳＣＨ：Physical Downlink Shared Channel）、下り制御チャネル（ＰＤＣＣＨ：Physical Downlink Control Channel、ＥＰＤＣＣＨ：Enhanced PDCCH）、報知チャネル（ＰＢＣＨ：Physical Broadcast Channel）などが用いられる。ＰＤＳＣＨにより、ユーザデータや上位レイヤ制御情報、所定のＳＩＢ（System Information Block）が伝送される。ＰＤＣＣＨ、ＥＰＤＣＣＨにより、下り制御情報（ＤＣＩ：Downlink Control Information）が伝送される。

無線通信システム１では、上りリンクのチャネルとして、各ユーザ端末２０で共有される上り共有チャネル（ＰＵＳＣＨ：Physical Uplink Shared Channel）、上り制御チャネル（ＰＵＣＣＨ：Physical Uplink Control Channel）などが用いられる。ＰＵＳＣＨにより、ユーザデータや上位レイヤ制御情報が伝送される。

図７は、本実施の形態に係る無線基地局１０の全体構成図である。図７に示すように、無線基地局１０は、ＭＩＭＯ（Multiple-input and Multiple-output）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（送信部および受信部）１０３と、ベースバンド信号処理部１０４と、呼処理部１０５と、インタフェース部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からインタフェース部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（Packet Data Convergence Protocol）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、たとえば、ＨＡＲＱ（Hybrid Automatic Repeat Request）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、下り制御信号に関しても、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。

各送受信部１０３は、ベースバンド信号処理部１０４からアンテナごとにプリコーディングして出力された下り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。送受信部１０３には、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるトランスミッタ／レシーバ、送受信回路または送受信装置を適用できる。

各送受信部１０３は、複数のコンポーネントキャリアに対するスケジューリング制御情報を含み、複数のコンポーネントキャリア共通の情報フィールドと各コンポーネントキャリア固有の情報フィールドとから構成されるグループＤＣＩを含む下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨまたはＥＰＤＣＣＨ）を送信する。

上り信号については、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、入力された上り信号に含まれるユーザデータに対して、高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Fast Fourier Transform）処理、逆離散フーリエ変換（ＩＤＦＴ：Inverse Discrete Fourier Transform）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、インタフェース部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などの呼処理や、無線基地局１０の状態管理や、無線リソースの管理を行う。

インタフェース部１０６は、基地局間インタフェース（たとえば、光ファイバ、Ｘ２インタフェース）を介して隣接無線基地局と信号を送受信（バックホールシグナリング）する。あるいは、インタフェース部１０６は、所定のインタフェースを介して、上位局装置３０と信号を送受信する。

図８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。図８に示すように、無線基地局１０が有するベースバンド信号処理部１０４は、制御部３０１と、送信信号生成部３０２と、マッピング部３０３と、受信信号処理部３０４と、を少なくとも含んで構成されている。

制御部３０１は、ＰＤＳＣＨで送信される下りユーザデータ、ＰＤＣＣＨと拡張ＰＤＣＣＨ（ＥＰＤＣＣＨ）の両方、またはいずれか一方で伝送される下り制御情報、下り参照信号などのスケジューリングを制御する。また、制御部３０１は、ＰＲＡＣＨで伝送されるＲＡプリアンブル、ＰＵＳＣＨで伝送される上りデータ、ＰＵＣＣＨまたはＰＵＳＣＨで伝送される上り制御情報、上り参照信号のスケジューリングの制御（割当制御）も行う。上りリンク信号（上り制御信号、上りユーザデータ）の割当制御に関する情報は、下り制御信号（ＤＣＩ）を用いてユーザ端末２０に通知される。

制御部３０１は、上位局装置３０からの指示情報や各ユーザ端末２０からのフィードバック情報に基づいて、下りリンク信号および上りリンク信号に対する無線リソースの割り当てを制御する。つまり、制御部３０１は、スケジューラとしての機能を有している。制御部３０１には、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるコントローラ、制御回路または制御装置を適用できる。

送信信号生成部３０２は、制御部３０１からの指示に基づいて、下り信号を生成して、マッピング部３０３に出力する。たとえば、送信信号生成部３０２は、制御部３０１からの指示に基づいて、下り信号の割当情報を通知する下りリンクアサインメントおよび上り信号の割当情報を通知する上りリンクグラントを生成する。また、下りデータ信号には、各ユーザ端末２０からのチャネル状態情報（ＣＳＩ）などに基づいて決定された符号化率、変調方式などに従って符号化処理、変調処理が行われる。送信信号生成部３０２には、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明される信号生成器または信号生成回路を適用できる。

マッピング部３０３は、制御部３０１からの指示に基づいて、送信信号生成部３０２で生成された下り信号を、所定の無線リソースにマッピングして、送受信部１０３に出力する。マッピング部３０３には、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるマッパー、マッピング回路またはマッピング装置を適用できる。

受信信号処理部３０４は、ユーザ端末から送信されるＵＬ信号（たとえば、送達確認信号（ＨＡＲＱ−ＡＣＫ）、ＰＵＳＣＨで送信されたデータ信号、ＰＲＡＣＨで送信されたランダムアクセスプリアンブルなど）に対して、受信処理（たとえば、デマッピング、復調、復号など）を行う。処理結果は、制御部３０１に出力される。受信信号処理部３０４は、受信した信号を用いて受信電力（たとえば、ＲＳＲＰ（Reference Signal Received Power））、受信品質（ＲＳＲＱ（Reference Signal Received Quality））やチャネル状態などについて測定してもよい。測定結果は、制御部３０１に出力されてもよい。受信信号処理部３０４には、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明される信号処理器、信号処理回路または信号処理装置、ならびに、測定器、測定回路または測定装置を適用できる。

図９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。図９に示すように、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（送信部および受信部）２０３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。

送受信アンテナ２０１で受信された無線周波数信号は、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、再送制御の受信処理などがなされる。この下りリンクのデータのうち、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などを行う。また、下りリンクのデータのうち、報知情報もアプリケーション部２０５に転送される。送受信部２０３には、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるトランスミッタ／レシーバ、送受信回路または送受信装置を適用できる。

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（ＨＡＲＱ）の送信処理や、チャネル符号化、プリコーディング、離散フーリエ変換（ＤＦＴ）処理、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）処理など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。

図１０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。図１０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１０に示すように、ユーザ端末２０が有するベースバンド信号処理部２０４は、制御部４０１と、送信信号生成部４０２と、マッピング部４０３と、受信信号処理部４０４と、を少なくとも含んで構成されている。

制御部４０１は、無線基地局１０から送信された下り制御信号（ＰＤＣＣＨ／ＥＰＤＣＣＨで送信された信号）および下りデータ信号（ＰＤＳＣＨで送信された信号）を、受信信号処理部４０４から取得する。制御部４０１は、下り制御信号や、下りデータ信号に対する再送制御の要否を判定した結果などに基づいて、上り制御信号（たとえば、送達確認信号（ＨＡＲＱ−ＡＣＫ）など）や上りデータ信号の生成を制御する。具体的には、制御部４０１は、送信信号生成部４０２およびマッピング部４０３の制御を行う。

制御部４０１は、下り制御信号（下りリンク制御チャネル）をブラインド復号してグループＤＣＩを検出する。

送信信号生成部４０２は、制御部４０１からの指示に基づいて、上りリンク信号を生成して、マッピング部４０３に出力する。たとえば、送信信号生成部４０２は、制御部４０１からの指示に基づいて、送達確認信号（ＨＡＲＱ−ＡＣＫ）やチャネル状態情報（ＣＳＩ）などの上り制御信号を生成する。送信信号生成部４０２は、制御部４０１からの指示に基づいて上りデータ信号を生成する。たとえば、送信信号生成部４０２は、無線基地局１０から通知される下り制御信号に上りリンクグラントが含まれている場合に、制御部４０１から上りデータ信号の生成を指示される。送信信号生成部４０２には、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明される信号生成器または信号生成回路を適用できる。

マッピング部４０３は、制御部４０１からの指示に基づいて、送信信号生成部４０２で生成された上り信号を無線リソースにマッピングして、送受信部２０３へ出力する。マッピング部４０３には、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるマッパー、マッピング回路またはマッピング装置を適用できる。

受信信号処理部４０４は、下りリンク信号（たとえば、無線基地局から送信された下り制御信号、ＰＤＳＣＨで送信された下りデータ信号など）に対して、受信処理（たとえば、デマッピング、復調、復号など）を行う。受信信号処理部４０４は、無線基地局１０から受信した情報を、制御部４０１に出力する。受信信号処理部４０４は、たとえば、報知情報、システム情報、ページング情報、ＲＲＣシグナリング、ＤＣＩなどを、制御部４０１に出力する。

受信信号処理部４０４は、受信した信号を用いて、受信電力（ＲＳＲＰ）、受信品質（ＲＳＲＱ）やチャネル状態などについて測定してもよい。測定結果は、制御部４０１に出力されてもよい。

受信信号処理部４０４には、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明される信号処理器、信号処理回路または信号処理装置、ならびに、測定器、測定回路または測定装置を適用できる。

上記実施形態の説明に用いたブロック図は、機能単位のブロックを示している。これらの機能ブロック（構成部）は、ハードウェアおよびソフトウェアの任意の組み合わせによって実現される。各機能ブロックの実現手段は特に限定されない。各機能ブロックは、物理的に結合した１つの装置により実現されてもよいし、物理的に分離した２つ以上の装置を有線または無線で接続し、これら複数の装置により実現されてもよい。

たとえば、無線基地局１０やユーザ端末２０の各機能の一部またはすべては、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＰＬＤ（Programmable Logic Device）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などのハードウェアを用いて実現されてもよい。無線基地局１０やユーザ端末２０は、プロセッサ（ＣＰＵ）と、ネットワーク接続用の通信インタフェースと、メモリと、プログラムを保持したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体と、を含むコンピュータ装置によって実現されてもよい。

プロセッサやメモリなどは情報を通信するためのバスで接続される。コンピュータ読み取り可能な記録媒体は、たとえば、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスクなどの記憶媒体である。プログラムは、電気通信回線を介してネットワークから送信されてもよい。無線基地局１０やユーザ端末２０は、入力キーなどの入力装置や、ディスプレイなどの出力装置を含んでいてもよい。

無線基地局１０およびユーザ端末２０の機能構成は、上述のハードウェアによって実現されてもよいし、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールによって実現されてもよいし、両者の組み合わせによって実現されてもよい。プロセッサは、オペレーティングシステムを動作させてユーザ端末の全体を制御する。プロセッサは、記憶媒体からプログラム、ソフトウェアモジュールやデータをメモリに読み出し、これらに従って各種の処理を実行する。当該プログラムは、上記の各実施形態で説明した各動作を、コンピュータに実行させるプログラムであればよい。たとえば、ユーザ端末２０の制御部４０１は、メモリに格納され、プロセッサで動作する制御プログラムによって実現されてもよく、他の機能ブロックについても同様に実現されてもよい。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、さまざまに変更して実施可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更が可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施可能である。

本出願は、２０１５年４月９日出願の特願２０１５−０８０３２３に基づく。この内容は、全てここに含めておく。

Claims (10)

1. ６個以上のコンポーネントキャリアを利用して無線基地局と通信可能なユーザ端末であって、
   複数のコンポーネントキャリアに対するスケジューリング制御情報を含み、複数のコンポーネントキャリア共通の情報フィールドと各コンポーネントキャリア固有の情報フィールドとから構成されるグループＤＣＩ（Downlink Control Information）を含む下りリンク制御チャネルを受信する受信部を有することを特徴とするユーザ端末。
2. 前記グループＤＣＩが、前記複数のコンポーネントキャリア共通の情報フィールドにＣＩＦ（Carrier Indicator Field）フィールドを含み、
   前記ＣＩＦフィールドの値が、前記グループＤＣＩが割り当てを行うセルグループのインデックスを指定することを特徴とする請求項１に記載のユーザ端末。
3. 前記グループＤＣＩが、前記複数のコンポーネントキャリア共通の情報フィールドにＦｌａｇフィールドを含み、
   前記Ｆｌａｇフィールドの値が、前記グループＤＣＩに含まれるすべてのコンポーネントキャリアのスケジューリング情報が下りリンクアサインメントか上りリンクグラントかを指定することを特徴とする請求項１に記載のユーザ端末。
4. 前記グループＤＣＩが下りリンクアサインメントを送信する場合、前記複数のコンポーネントキャリア共通の情報フィールドにＳＲＳ（Sounding Reference Signal）リクエストフィールドを含み、
   前記グループＤＣＩが上りリンクグラントを送信する場合、前記各コンポーネントキャリア固有の情報フィールドにＳＲＳリクエストフィールドを含むことを特徴とする請求項１に記載のユーザ端末。
5. 前記グループＤＣＩが下りリンクアサインメントを送信する場合、前記複数のコンポーネントキャリア共通の情報フィールドにＴＰＣ（Transmission Power Control）コマンドフィールドを含み、
   前記グループＤＣＩが上りリンクグラントを送信する場合、前記各コンポーネントキャリア固有の情報フィールドにＴＰＣコマンドフィールドを含むことを特徴とする請求項１に記載のユーザ端末。
6. 前記グループＤＣＩが、前記複数のコンポーネントキャリア共通の情報フィールドにＤＡＩ（Downlink Assignment Index）フィールドを含むことを特徴とする請求項１に記載のユーザ端末。
7. 前記グループＤＣＩが、前記複数のコンポーネントキャリア共通の情報フィールドにＣＳＩ（Channel State Information）リクエストフィールドを含むことを特徴とする請求項１に記載のユーザ端末。
8. ６個以上のコンポーネントキャリアを利用してユーザ端末と通信可能な無線基地局であって、
   複数のコンポーネントキャリアに対するスケジューリング制御情報を含み、複数のコンポーネントキャリア共通の情報フィールドと各コンポーネントキャリア固有の情報フィールドとから構成されるグループＤＣＩ（Downlink Control Information）を含む下りリンク制御チャネルを送信する送信部を有することを特徴とする無線基地局。
9. ６個以上のコンポーネントキャリアを利用して通信を行う無線基地局とユーザ端末とを有する無線通信システムであって、
   前記無線基地局は、
   複数のコンポーネントキャリアに対するスケジューリング制御情報を含み、複数のコンポーネントキャリア共通の情報フィールドと各コンポーネントキャリア固有の情報フィールドとから構成されるグループＤＣＩ（Downlink Control Information）を含む下りリンク制御チャネルを送信する送信部を有し、
   前記ユーザ端末は、
   前記下りリンク制御チャネルを受信する受信部と、
   前記下りリンク制御チャネルをブラインド復号して前記グループＤＣＩを検出する制御部と、を有することを特徴とする無線通信システム。
10. ６個以上のコンポーネントキャリアを利用して無線基地局と通信可能なユーザ端末の無線通信方法であって、
    複数のコンポーネントキャリアに対するスケジューリング制御情報を含み、複数のコンポーネントキャリア共通の情報フィールドと各コンポーネントキャリア固有の情報フィールドとから構成されるグループＤＣＩ（Downlink Control Information）を含む下りリンク制御チャネルを受信する工程を有することを特徴とする無線通信方法。

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