WO2011099615A1 - 移動端末装置および上り制御情報信号の送信方法 - Google Patents

移動端末装置および上り制御情報信号の送信方法 Download PDF

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signal
transmission
uplink control
control information
mobile terminal
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祥久 岸山
輝雄 川村
大祐 西川
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株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ
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    • H04W72/044—Wireless resource allocation based on the type of the allocated resource
    • H04W72/0453—Resources in frequency domain, e.g. a carrier in FDMA

Definitions

  • the present invention relates to a mobile terminal apparatus and an uplink control information signal transmission method in a next-generation mobile communication system.
  • UMTS Universal Mobile Telecommunications System
  • WSDPA High Speed Downlink Packet Access
  • HSUPA High Speed Uplink Packet Access
  • CDMA Wideband Code Division Multiple Access
  • LTE Long Term Evolution
  • OFDMA Orthogonal Frequency Division Multiple Access
  • SC-FDMA Single Carrier Frequency Multiple Access
  • the third generation system can achieve a maximum transmission rate of about 2 Mbps on the downlink using generally a fixed bandwidth of 5 MHz.
  • a maximum transmission rate of about 300 Mbps on the downlink and about 75 Mbps on the uplink can be realized using a variable band of 1.4 MHz to 20 MHz.
  • LTE-A LTE Advanced
  • the present invention has been made in view of such points, and an object of the present invention is to provide a mobile terminal apparatus and an uplink control information signal transmission method corresponding to each mobile communication system when a plurality of mobile communication systems coexist.
  • the mobile terminal apparatus of the present invention includes an uplink control information signal generating unit that generates an uplink control information signal, and an uplink control channel signal for a base station apparatus of a mobile communication system having a system band composed of a plurality of basic frequency blocks.
  • an uplink control information signal generating unit that generates an uplink control information signal
  • an uplink control channel signal for a base station apparatus of a mobile communication system having a system band composed of a plurality of basic frequency blocks.
  • a multiplexing unit that multiplexes the uplink control information signal with an uplink shared data channel signal transmitted in the same subframe as the uplink control information signal, and the uplink control information signal
  • a transmission unit that transmits the multiplexed uplink shared data channel signal to the base station apparatus.
  • an uplink control information signal is multiplexed with an uplink shared data channel signal transmitted in the same subframe in a specific basic frequency block. Sent. Therefore, in carrier aggregation in which a plurality of basic frequency blocks are integrated and widened, a change from the uplink control information signal transmission method of the mobile communication system of a single basic frequency block is minimized, and a plurality of mobile communication systems are Can be mixed.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining a frequency usage state when mobile communication is performed in the downlink.
  • the fundamental frequency block is described as a component carrier.
  • An example shown in FIG. 1 is an LTE-A system, which is a first mobile communication system having a relatively wide first system band composed of a plurality of component carriers, and a relatively narrow (here, one component carrier).
  • This is a frequency use state when an LTE system, which is a second mobile communication system having a second system band (consisting of 2), coexists.
  • LTE-A system for example, wireless communication is performed with a variable system bandwidth of 100 MHz or less, and in the LTE system, wireless communication is performed with a variable system bandwidth of 20 MHz or less.
  • the system band of the LTE-A system is at least one fundamental frequency region (component carrier: CC) having the system band of the LTE system as a unit.
  • component carrier component carrier
  • Mobile terminal apparatus having a system band of 20 MHz (base band).
  • a UCI (Uplink Control Information) signal (uplink control information signal) is transmitted from the mobile terminal apparatus UE to the base station apparatus eNB.
  • the UCI signal is composed of one or any combination of CQI (Channel Quality Indicator), PMI (Precoding Matrix Indicator), RI (Rank Indicator), ACK (Acknowledgement), NACK (Negative Acknowledgement), and the like.
  • the UCI signal is a PUCCH (Physical Uplink Control Channel) signal when there is no PUSCH (Physical Uplink Shared Channel) signal (uplink shared data channel signal) transmitted in the same subframe. (Uplink control channel signal).
  • PUCCH Physical Uplink Control Channel
  • PUSCH Physical Uplink Shared Channel
  • uplink shared data channel signal uplink shared data channel signal
  • FIG. 2B when there is a PUSCH signal transmitted in the same subframe, the UCI signal is included in the PUSCH signal and transmitted.
  • a method for transmitting a UCI signal is being studied in the LTE-A system.
  • the system band is configured by a plurality of component carriers with the system band of the LTE system as a unit, and MIMO multiplexing transmission is supported.
  • the UCI signal in the LTE system Cannot be used as is.
  • the UCI signal may be transmitted by being included in a PUCCH signal of a user-specific (UE-specific) component carrier. Conceivable.
  • UE-specific user-specific
  • the present inventors have come up with the present invention in order to solve this problem. That is, the gist of the present invention is that when there is a PUSCH signal transmitted in the same subframe as the UCI signal, the UCI signal transmission method in the LTE system is changed while accommodating the increase in system bandwidth and the increase in transmission layer. It is to minimize.
  • the present invention is not limited to this configuration.
  • the present invention may be applied to any mobile communication system as long as it is a mobile terminal system that transmits an uplink control information signal in the uplink in carrier aggregation in which a plurality of fundamental frequency blocks are integrated and widened.
  • the uplink control channel mainly used for uplink control is PUCCH
  • the uplink shared data channel mainly used for uplink user data transmission is PUSCH, but is not limited to this name.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining a configuration of mobile communication system 1 having mobile terminal apparatus 10 and base station apparatus 20 according to the present embodiment.
  • the mobile communication system 1 shown in FIG. 4 is a system including the LTE-A system as described above.
  • LTE-A may be called IMT-Advanced or may be called 4G.
  • the mobile communication system 1 includes a base station device 20 and a plurality of mobile terminal devices 10 (10 1 , 10 2 , 10 3 ,... 10 n , n communicating with the base station device 20. Is an integer of n> 0).
  • the base station apparatus 20 is connected to the higher station apparatus 30, and the higher station apparatus 30 is connected to the core network 40.
  • the mobile terminal device 10 communicates with the base station device 20 in the cell 50.
  • the upper station apparatus 30 includes, for example, an access gateway apparatus, a radio network controller (RNC), a mobility management entity (MME), and the like, but is not limited thereto.
  • RNC radio network controller
  • MME mobility management entity
  • Each mobile terminal device (10 1 , 10 2 , 10 3 ,... 10 n ) includes an LTE terminal and an LTE-A terminal.
  • the mobile terminal device 10 will be described unless otherwise specified. Proceed. For convenience of explanation, it is assumed that the mobile terminal device 10 is in radio communication with the base station device 20, but more generally, user equipment (UE: User Equipment) including both the mobile terminal device and the fixed terminal device. It's okay.
  • UE User Equipment
  • OFDMA Orthogonal Frequency Division Multiple Access
  • SC-FDMA Single Carrier Frequency Division Multiple Access
  • OFDMA is a multi-carrier transmission scheme that performs communication by dividing a frequency band into a plurality of narrow frequency bands (subcarriers) and mapping data to each subcarrier.
  • SC-FDMA is a single carrier transmission method that reduces interference between terminals by dividing a system band into bands each consisting of one or continuous resource blocks for each terminal, and a plurality of terminals using different bands. .
  • PDSCH Physical Downlink Shared Channel
  • PDCCH Physical Downlink Control Channel
  • PCFICH Physical Control Format Indicator Channel
  • PHICH Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel
  • PUSCH shared by each mobile terminal apparatus 10 and PUCCH that is an uplink control channel are used.
  • the PUSCH is mainly used for transmission of a PUSCH signal (uplink shared data channel signal) including uplink user data, higher layer control information, and the like.
  • the PUCCH is mainly used for transmission of a PUCCH signal (uplink control channel signal) including scheduling information, downlink CQI, ACK / NACK, and the like. Note that radio resources at both ends of each component carrier are allocated to the PUCCH.
  • FIG. 5 is an overall configuration diagram of the mobile terminal apparatus according to the present embodiment.
  • the mobile terminal device 10 includes a transmission / reception antenna 101, an amplifier unit 102, a transmission / reception unit 103, a baseband signal processing unit 104, and an application unit 105.
  • a radio frequency signal received by the transmission / reception antenna 101 is amplified by the amplifier unit 102, frequency-converted by the transmission / reception unit 103, and converted into a baseband signal.
  • the baseband signal is subjected to fast Fourier transform (FFT) processing, error correction decoding, retransmission control reception processing, and the like by the baseband signal processing unit 104.
  • FFT fast Fourier transform
  • the baseband signal processing unit 104 downlink user data is transferred to the application unit 105.
  • the application unit 105 performs processing related to layers higher than the physical layer and the MAC layer. Also, the broadcast information in the downlink data is also transferred to the application unit 105.
  • uplink user data is input from the application unit 105 to the baseband signal processing unit 104.
  • baseband signal processing unit 104 retransmission control (H-ARQ (Hybrid ARQ)) transmission processing, channel coding, discrete Fourier transform (DFT) processing, inverse fast Fourier transform (IFFT: Inverse Fast). Fourier Transform) processing and the like are performed and transferred to the transmission / reception unit 103.
  • H-ARQ Hybrid ARQ
  • DFT discrete Fourier transform
  • IFFT inverse fast Fourier transform
  • Fourier Transform frequency conversion processing for converting the baseband signal output from the baseband signal processing unit 104 into a radio frequency band is performed, and then amplified by the amplifier unit 102 and transmitted from the transmission / reception antenna 101.
  • FIG. 6 is an overall configuration diagram of the base station apparatus according to the present embodiment.
  • the base station apparatus 20 includes a transmission / reception antenna 201, an amplifier unit 202, a transmission / reception unit 203, a baseband signal processing unit 204, a call processing unit 205, and a transmission path interface 206.
  • Downlink user data is input to the baseband signal processing unit 204 via the transmission path interface 206 from the higher station apparatus 30 located above the base station apparatus 20.
  • RCP layer transmission processing such as PDCP layer processing, user data division / combination, RLC (radio link control) retransmission control transmission processing, MAC (Medium Access Control) retransmission control, for example, HARQ (Hybrid Automatic Repeat reQuest) transmission processing, scheduling, transmission format selection, channel coding, inverse fast Fourier transform processing, and precoding processing are performed.
  • the PDCCH signal that is the downlink control channel is also subjected to transmission processing such as channel coding and inverse fast Fourier transform, and transferred to the transmission / reception unit 203.
  • the baseband signal processing unit 204 notifies the mobile terminal device 10 connected to the same cell 50 of the control information for each mobile terminal device 10 to perform wireless communication with the base station device 20 through the broadcast channel.
  • frequency conversion processing for converting the baseband signal output from the baseband signal processing unit 204 into a radio frequency band is performed, and then amplified by the amplifier unit 202 and transmitted from the transmission / reception antenna 201.
  • a radio frequency signal received by the transmission / reception antenna 201 is amplified by the amplifier unit 202, frequency-converted by the transmission / reception unit 203, converted into a baseband signal, and input to the baseband signal processing unit 204. Is done.
  • the baseband signal processing unit 204 performs fast Fourier transform processing, inverse discrete Fourier transform (IDFT) processing, error correction decoding, MAC retransmission control on user data included in the input baseband signal.
  • IDFT inverse discrete Fourier transform
  • Reception processing, RLC layer, and PDCP layer reception processing are performed and transferred to the upper station apparatus 30 via the transmission path interface 206.
  • the call processing unit 205 performs call processing such as communication channel setting and release, state management of the base station apparatus 20, and management of radio resources.
  • FIG. 7 is a functional block diagram of a baseband signal processing unit included in the mobile terminal apparatus according to the present embodiment.
  • FIG. 7 illustrates an uplink configuration in which a transmission signal is transmitted from the mobile terminal apparatus to the base station apparatus.
  • FIG. 7 illustrates a mobile terminal configuration corresponding to a mobile communication system with N component carriers (CC # 1 to CC # N), and a configuration in which transmission is performed using two transmission layers will be described.
  • N component carriers CC # 1 to CC # N
  • the baseband signal processing unit 104 includes a UCI signal generation unit 301, a path switching unit 302, a PUCCH signal generation unit 303, a DFT unit 304, and a PUCCH mapping unit 305.
  • the UCI signal generation unit 301 generates a UCI signal and inputs it to the path switching unit 302.
  • the UCI signal is composed of one or any combination of CQI, PMI, RI, ACK, NACK and the like.
  • the path switching unit 302 switches the signal path of the UCI signal according to the presence or absence of the PUSCH signal in the user-specific (UE-specific) component carrier.
  • the user-specific component carrier is a component carrier that is assigned for each user and used for transmission of a PUCCH signal. In the following description, the component carrier specific to the user will be described as component carrier # 1.
  • the path switching unit 302 switches the input destination of the UCI signal to the PUCCH signal generation unit 303 when the PUSCH signal is not transmitted in the same subframe as the UCI signal in the component carrier # 1. On the other hand, when the PUSCH signal is transmitted in the same subframe as the UCI signal in the component carrier # 1, the path switching unit 302 switches the input destination of the UCI signal to the PUSCH signal generation unit 307 of the component carrier # 1.
  • the path switching unit 302 may switch the input destination of the UCI signal to the PUSCH signal generation unit 307 of one transmission layer of the component carrier # 1, or the PUSCH signal generation units of all transmission layers of the component carrier # 1 You may switch to 307.
  • the path switching unit 302 sets the input destination of the UCI signal to one transmission layer of component carrier # 1 or all transmission layers of component carrier # 1
  • the PUSCH signal generation unit 307 may be configured to be switchable.
  • the path switching unit 302 can also switch the input destination according to the signal type of the UCI signal. For example, the path switching unit 302 switches the input destination to the PUSCH signal generation units of all the transmission layers of the component carrier # 1 for UCI signals whose quality is required such as ACK, NACK, RI, etc., and the remaining CQI, For PMI, the input destination is switched to the PUSCH signal generation unit 307 in the first layer of component carrier # 1.
  • the path switching unit 302 is not limited to the configuration that is switched according to the signal type of the UCI signal described above, and may be configured to be switchable according to other predetermined conditions such as a change in the communication environment.
  • the PUCCH signal generation unit 303 generates a PUCCH signal, adds an error correction code to the PUCCH signal, and modulates the encoded PUCCH signal for each of a plurality of subcarriers.
  • the PUCCH signal generation unit 303 multiplexes the UCI signal on the PUCCH signal.
  • PUCCH signal generation section 303 inputs the modulated PUCCH signal to DFT section 304.
  • the DFT unit 304 performs discrete Fourier transform on the encoded / modulated PUCCH signal to convert it from a time-series signal to a frequency domain signal, and inputs the converted PUCCH signal to the PUCCH mapping unit 305.
  • PUCCH mapping section 305 maps the PUCCH signal after DFT to a radio resource.
  • the baseband signal processing unit 104 includes a transmission data signal generation unit 306, a PUSCH signal generation unit 307, a DFT unit 308, and a PUSCH mapping unit 309 for each component carrier.
  • Transmission data signal generation section 306 generates an uplink transmission data signal including user data and the like using data passed from the upper layer for each transmission layer, and inputs the transmission data signal to PUSCH signal generation section 307.
  • the PUSCH signal generation unit 307 generates a PUSCH signal for each transmission layer based on the transmission data signal, adds an error correction code to the PUSCH signal, and modulates the encoded PUSCH signal for each of a plurality of subcarriers.
  • the PUSCH signal generation unit 307 when the UCI signal is input from the path switching unit 302, the PUSCH signal generation unit 307 generates a PUSCH signal by multiplexing the transmission data signal and the UCI signal.
  • the PUSCH signal generation unit 307 controls the transmission power of the PUSCH signal and keeps the total transmission power of the PUSCH signal transmitted by all component carriers within the specified power.
  • the PUSCH signal generation unit 307 inputs the encoded / modulated PUCCH signal to the DFT unit 308.
  • the DFT unit 308 performs discrete Fourier transform on the encoded / modulated PUSCH signal to convert the time-series signal into a frequency domain signal, and inputs the converted PUSCH signal to the PUSCH mapping unit 309.
  • PUSCH mapping section 309 maps the PUSCH signal after DFT to the radio resource of each transmission layer.
  • Uplink channel signals output from the PUCCH mapping unit 305 and the PUSCH mapping unit 309 are input to the IFFT unit 311.
  • the IFFT unit 311 performs inverse fast Fourier transform on the upstream channel signal to convert the frequency domain signal into a time-series signal, and inputs the signal to the CP adding unit 312. Note that the IFFT unit 311 may be provided independently for each component carrier.
  • CP adding section 312 inserts a cyclic prefix into the time-series signal of the upstream channel signal.
  • the cyclic prefix functions as a guard interval for absorbing a difference in multipath propagation delay.
  • the uplink channel signal to which the cyclic prefix is added is transmitted to the transmission / reception unit 103.
  • the mobile terminal device 10 when the component terminal # 1 does not transmit the PUSCH signal in the same subframe as the UCI signal, the mobile terminal device 10 multiplexes the UCI signal to the PUCCH signal and transmits the PUCCH to the base station device 20. Also, when transmitting a PUSCH signal in the same subframe as the UCI signal in component carrier # 1, the mobile terminal apparatus 10 multiplexes the UCI signal with the PUSCH signal and transmits the PUSCH signal to the base station apparatus 20 using the PUSCH.
  • FIG. 8 is a functional configuration diagram of a baseband signal processing unit included in the base station apparatus according to the present embodiment.
  • FIG. 8 demonstrates the uplink structure from which a transmission signal is transmitted to a base station apparatus from a mobile terminal apparatus.
  • FIG. 8 illustrates a base station configuration corresponding to a mobile communication system having N component carriers (CC # 1 to CC # N), and a configuration in which transmission is performed using two transmission layers will be described.
  • the baseband signal processing unit 204 includes a CP removal unit 401, an FFT unit 402, a PUCCH demapping unit 403, an IDFT unit 404, a PUCCH demodulation unit 405, a path switching unit 406, And a UCI decoding unit 407.
  • CP removing section 401 removes the cyclic prefix from the upstream channel signal and inputs it to FFT section 402.
  • the FFT unit 402 performs fast Fourier transform on the upstream channel signal after CP removal, and converts the time-series signal into a frequency domain signal. Note that the FFT unit 402 may be provided independently for each component carrier.
  • the PUCCH demapping unit 403 extracts the PUCCH signal mapped to the radio resource for each transmission layer, and inputs the PUCCH signal to the IDFT unit 404.
  • IDFT section 404 performs inverse discrete Fourier transform on the PUCCH signal input from PUCCH demapping section 403 to convert the frequency domain signal into a time-series signal, and inputs the converted PUCCH signal to PUCCH demodulation section 405.
  • the PUCCH demodulation unit 405 demodulates the PUCCH signal input from the IDFT unit 404 for each of a plurality of subcarriers. At this time, the UCI signal is multiplexed on the PUCCH signal when the PUSCH signal is not transmitted in the component carrier # 1.
  • the PUCCH demodulation unit 405 inputs the UCI signal to the path switching unit 406 when the UCI signal is multiplexed with the PUCCH signal.
  • the path switching unit 406 inputs the UCI signal to the UCI decoding unit 407 when the UCI signal is multiplexed with the PUCCH signal.
  • the UCI decoding unit 407 decodes the UCI signal.
  • the baseband signal processing unit 204 includes a PUSCH demapping unit 408, an equalization / signal separation processing unit 409, IDFT units 411 and 412, and a transmission data signal demodulation / decoding unit 413.
  • the PUSCH demapping unit 408 extracts the PUSCH signal mapped to the radio resource for each transmission layer, and inputs the PUSCH signal to the equalization / signal separation processing unit 409.
  • the equalization / signal separation processing unit 409 removes the channel distortion of the phase and amplitude of each subcarrier from the PUSCH signal. Further, the equalization / signal separation processing unit 409 of the component carrier # 1 separates the transmission data signal and the UCI signal when the UCI signal is multiplexed with the PUSCH signal.
  • the IDFT unit 411 performs inverse discrete Fourier transform on the UCI signal separated by the equalization / signal separation processing unit 409 to convert the frequency domain signal into a time-series signal, and converts the converted UCI signal to the path switching unit 406. Via the UCI decoding unit 407.
  • the UCI decoding unit 407 decodes the UCI signal.
  • the IDFT unit 412 performs inverse discrete Fourier transform on the transmission data signal separated by the equalization / signal separation processing unit 409 to convert the frequency domain signal into a time-series signal, and the converted transmission data signal is transmitted to the transmission data signal.
  • the data is input to the demodulation / decoding unit 413.
  • Transmission data signal demodulation / decoding section 413 demodulates the transmission data signal for each of a plurality of subcarriers and decodes the demodulated transmission data signal.
  • the transmission data signal demodulation / decoding unit 413 inputs the decoded transmission data signal to the transmission path interface 206.
  • the base station apparatus 20 acquires the UCI signal via the PUCCH signal. Further, when the PUSCH signal is transmitted from the mobile terminal apparatus 10 in the same subframe as the UCI signal, the base station apparatus 20 acquires the UCI signal via the PUSCH signal of component carrier # 1.
  • FIG. 9 is an explanatory diagram of a first transmission method of a UCI signal.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram of the second transmission method of the UCI signal.
  • FIG. 11 shows an arrangement configuration of UCI signals multiplexed on PUSCH signals.
  • FIG. 13 is an explanatory diagram of a third transmission method of the UCI signal. Note that, in the first to third transmission methods, the UCI signal transmission method when the UCI signal and the PUSCH signal are not transmitted in the same subframe has been described above, and thus the description thereof is omitted (see FIG. 3B). 9, 10, and 13 exemplify and explain one-layer transmission and two-layer transmission, the number of transmission layers is not limited, and the present invention is a multi-layer transmission of three or more layers. Sometimes applicable.
  • the mobile terminal apparatus 10 when transmitting a PUSCH signal in the same subframe as the UCI signal, transmits the UCI signal to the PUSCH signal of the component carrier specific to the user at the time of one layer transmission of the first transmission method. And transmitted to the base station apparatus 20. For example, when transmitting the PUSCH signal using the component carriers # 1 to # 3, the mobile terminal apparatus 10 multiplexes the UCI signal on the PUSCH signal of the user-specific component carrier # 1 to which the PUCCH signal is assigned.
  • the UCI signal multiplexed on the PUSCH signal is multiplexed on the same symbol as the transmission data signal.
  • CQI, PMI, RI, ACK, and NACK are transmitted as UCI signals
  • CQI and PMI are arranged on the low frequency side of the transmission data signal
  • RI, ACK, and NACK are high frequencies of the transmission data signal. Placed on the side.
  • the arrangement configuration of UCI signals in FIG. 11 is merely an example, and the present invention is not limited to this configuration. Any arrangement configuration may be used as long as the UCI signal is arranged in the PUSCH.
  • the mobile terminal apparatus 10 when transmitting a PUSCH signal other than a user-specific component carrier in the same subframe as the UCI signal, the mobile terminal apparatus 10 multiplexes the UCI signal with the PUCCH signal and transmits the PUCCH signal to the base station apparatus 20. .
  • the mobile terminal apparatus 10 when transmitting the PUSCH signal using component carriers # 2 and # 3, the mobile terminal apparatus 10 multiplexes the UCI signal onto the PUCCH signal transmitted using the user-specific component carrier # 1.
  • the mobile terminal apparatus 10 when transmitting a PUSCH signal in the same subframe as the UCI signal, transmits the PUSCH signal in all the transmission layers of the user-specific component carrier in the multi-layer transmission of the first transmission method.
  • the UCI signal is multiplexed with the PUSCH signal and transmitted to the base station apparatus 20.
  • the mobile terminal apparatus 10 when transmitting the PUSCH signal in each of the two transmission layers of the component carriers CC # 1 to CC # 3, the mobile terminal apparatus 10 transmits the UCI signal multiplexed on the PUSCH signal in the first layer of the component carrier # 1 specific to the user. Duplicate and multiplex to the PUSCH signal of the second layer of component carrier # 1.
  • the mobile terminal apparatus 10 may be configured to perform mapping by lowering the coding rate instead of simply copying the UCI signal.
  • the mobile terminal apparatus 10 multiplexes the PUCI signal transmitted in the two transmission layers of the component carrier CC # 1 by repeatedly encoding the UCI signal by reducing the coding rate to 1 ⁇ 2.
  • transmission diversity between transmission layers may be applied during multiple layer transmission.
  • the transmission diversity method it is conceivable to apply a PVS (Precoding Vector Switching) method, an SD-CCD (Small Delay Cyclic Delay Diversity) method, or the like.
  • PVS Precoding Vector Switching
  • SD-CCD Small Delay Cyclic Delay Diversity
  • the one-layer transmission of the second transmission method is the same as the one-layer transmission of the first transmission method described above. That is, when the mobile terminal apparatus 10 transmits the PUSCH signal in the same subframe as the UCI signal, the UCI signal is multiplexed with the PUSCH signal of the user-specific component carrier and transmitted to the base station apparatus 20. In addition, when the mobile terminal apparatus 10 transmits a PUSCH signal in a subframe other than the user-specific component carrier in the same subframe as the UCI signal, the UCI signal is multiplexed with the PUCCH signal and transmitted to the base station apparatus 20.
  • the mobile terminal apparatus 10 when the mobile terminal apparatus 10 transmits a PUSCH signal in the same subframe as the UCI signal in the multi-layer transmission of the second transmission method, the PUSCH of the first layer of the user-specific component carrier
  • the UCI signal is multiplexed with the signal and transmitted to the base station apparatus 20.
  • the mobile terminal apparatus 10 when transmitting the PUSCH signal in each of the two transmission layers of component carriers # 1 to # 3, the mobile terminal apparatus 10 multiplexes the UCI signal on the PUSCH signal of the first layer of the component carrier # 1 unique to the user. That is, at the time of multi-layer transmission in the second transmission method, UCI signal duplication is not performed between transmission layers.
  • the base station apparatus 20 it is necessary for the base station apparatus 20 to perform a MIMO signal separation process on the UCI signal. This is because the UCI signal is transmitted only in one transmission layer among a plurality of transmission layers, so that the UCI signal and the transmission data signals of other transmission layers are spatially multiplexed.
  • the base station apparatus 20 since UCI signals are transmitted in all transmission layers, only UCI signals can be extracted, and MIMO signal separation processing for UCI signals is unnecessary.
  • the MIMO signal separation process is performed in, for example, the equalization / signal separation processing unit 409 of the base station apparatus 20.
  • the one-layer transmission of the third transmission method is the same as the one-layer transmission of the first transmission method described above. That is, when the mobile terminal apparatus 10 transmits the PUSCH signal in the same subframe as the UCI signal, the UCI signal is multiplexed with the PUSCH signal of the user-specific component carrier and transmitted to the base station apparatus 20. In addition, when the mobile terminal apparatus 10 transmits a PUSCH signal in a subframe other than the user-specific component carrier in the same subframe as the UCI signal, the UCI signal is multiplexed with the PUCCH signal and transmitted to the base station apparatus 20.
  • the first transmission method and the second transmission method described above are selectively used according to predetermined conditions.
  • the mobile terminal apparatus 10 transmits a PUSCH signal in the same subframe as the UCI signal at the time of multi-layer transmission in the third transmission method
  • 1 of the component carrier specific to the user is determined according to the signal type of the UCI signal.
  • the UCI signal is multiplexed on the PUSCH signal of the layer or the PUSCH signal of all the transmission layers and transmitted to the base station apparatus 20.
  • the mobile terminal apparatus 10 when transmitting the PUSCH signal in each of the two transmission layers of the component carriers # 1 to # 3, transmits UCI signals such as ACK, NACK, and RI that require high quality to user-specific components. Multiplexed to PUSCH signals of all layers of carrier # 1. Also, the mobile terminal apparatus 10 multiplexes the remaining UCI signals such as CQI and PMI with the PUSCH signal in the first layer of the user-specific component carrier # 1.
  • the mobile terminal apparatus 10 duplicates ACK, NACK, and RI from the UCI signal multiplexed on the first layer PUSCH signal of the user-specific component carrier # 1, and the second layer of the component carrier # 1. Multiplexed on the PUSCH signal. That is, in this transmission method, CQI and PMI are not duplicated between transmission layers. As described above, the UCI signal that requires high quality is improved in reliability by using the first transmission method, and the overhead can be reduced by using the second transmission method for other UCI signals. .
  • the first transmission method is used for ACK, NACK, and RI
  • the second transmission method is used for CQI and PMI.
  • the third transmission method is not particularly limited as long as the transmission layer in which the UCI signal is multiplexed in the user-specific component carrier is switched according to the signal type of the UCI signal.
  • CQI and PMI may be multiplexed on all PUSCH signals of user-specific component carrier # 1
  • ACK, NACK, and RI may be multiplexed on the first layer PUSCH signal of user-specific component carrier # 1.
  • the third transmission method uses the first transmission method and the second transmission method in accordance with predetermined conditions such as device performance, time zone, and communication environment change. It is also possible. Furthermore, as for the third transmission method, the first transmission method and the second transmission method can be properly used according to a setting change by the user or an instruction from the base station apparatus 20.
  • the mobile terminal apparatus 10 when the mobile terminal apparatus 10 transmits the PUSCH signal other than the user-specific component carrier in the same subframe as the UCI signal, the UCI signal is converted to the PUCCH signal.
  • the present invention is not limited to this configuration.
  • the mobile terminal apparatus 10 may be configured to multiplex the UCI signal with the PUSCH signal and transmit it to the base station apparatus 20 using any component carrier other than the user-specific component carrier.
  • the mobile terminal apparatus 10 duplicates the UCI signal generated for the PUSCH signal of the component carrier # 1 specific to the user and multiplexes it on the PUSCH signal of the component carrier # 2 or the component carrier # 3.
  • the mobile terminal apparatus 10 may preferentially select a carrier with a large payload size, a carrier with a large allocated resource block size, a carrier with a good SINR, a carrier with a low frequency with a small propagation error,
  • the priority order of component carriers may be set in advance. Moreover, you may notify by higher layer signaling etc.
  • FIG. 15 is another functional block diagram of the baseband signal processing unit included in the mobile terminal apparatus according to the present embodiment.
  • FIG. 15 differs from FIG. 7 only in the configuration of the path switching unit. Therefore, the description of the same configuration as in FIG. 7 is omitted, and only the difference is described.
  • the path switching unit 502 switches the signal path of the UCI signal according to the presence / absence of the PUSCH signal in each component carrier.
  • the path switching unit 502 switches the input destination of the UCI signal to the PUCCH signal generation unit 503 when the UCI signal and the PUSCH signal are not transmitted in the same subframe. Further, when the PUSCH signal is transmitted in the same subframe as the UCI signal in the user-specific component carrier # 1, the path switching unit 502 sets the input destination of the UCI signal as the PUSCH signal generation unit 507 of the component carrier # 1. Switch to.
  • the path switching unit 502 transmits the UCI signal. Is switched to the PUSCH signal generation unit 507 of any component carrier other than the component carrier # 1. At this time, the path switching unit 502 switches the input destination of the UCI signal in the component carriers other than the component carrier # 1 according to the payload size, the allocated resource block size, the SINR, the priority order, and the like.
  • FIG. 16 is another functional block diagram of the baseband signal processing unit included in the base station apparatus according to the present embodiment. Note that FIG. 16 is different from FIG. 8 in the configuration in which the UCI signal is acquired not only from the user-specific component carrier but also from other component carriers. Therefore, the description of the same configuration as in FIG. 8 is omitted, and only the difference is described.
  • the UCI signal is multiplexed with the PUCCH signal when the UCI signal and the PUSCH signal are not transmitted in the same subframe.
  • the UCI signal multiplexed with the PUCCH signal is extracted by the PUCCH demodulation unit 605 and input to the UCI decoding unit 607 via the path switching unit 606.
  • the UCI signal is multiplexed on the PUSCH signal of the component carrier # 1.
  • This UCI signal is separated from the transmission data in the equalization / signal separation processing unit 609 of the component carrier # 1 and input to the UCI decoding unit 607 via the IDFT unit 611 and the path switching unit 606.
  • the USCH signal is not transmitted in the same subframe as the UCI signal in the component carrier # 1
  • the PUSCH signal is transmitted in the same subframe as the UCI signal in another component carrier
  • any other Is multiplexed on the PUSCH signal of the component carrier is separated from the transmission data in any other component carrier equalization / signal separation processing unit 609 and input to the UCI decoding unit 607 via the IDFT unit 611 and the path switching unit 606.
  • the total transmission power of the PUSCH signal transmitted by each component carrier is within the prescribed transmission power prescribed in advance for each mobile terminal apparatus. Be controlled.
  • the transmission power control process for each component carrier will be described with reference to FIG. FIG. 12 is an explanatory diagram of transmission power control processing for each component carrier.
  • a transmission power control process is applicable also at the time of multi-layer transmission.
  • the total transmission power is controlled so as to be within the specified transmission power.
  • transmission power of other component carriers other than the user specific component carrier is reduced. That is, transmission power is preferentially assigned to a user-specific component carrier to which a UCI signal is transmitted.
  • the transmission power is assigned only to the user-specific component carrier.
  • the transmission power of the component carrier other than the user specific component carrier is set to the lowest value, and the transmission power of the component carrier specific to the user is reduced. That is, when the total transmission power exceeds the specified transmission power even when the transmission power of other component carriers is the lowest value, the transmission power of the component carrier specific to the user is reduced.
  • the minimum value of the transmission power of the other component carriers is 0, but may be 0 or more as long as it is the minimum value of the transmission power.
  • the UCI signal is transmitted only on the user-specific component carrier, so that the transmission power of the user-specific component carrier is preferentially maintained.
  • the transmission power control process is configured to be performed in the PUSCH signal generation unit 307 provided for each component carrier, but is not limited to this configuration.
  • a control unit that comprehensively controls transmission power in a plurality of component carriers may be newly provided.
  • UCI signals are transmitted in user-specific component carriers used for transmission of PUCCH signals.
  • the UCI signal is multiplexed with the PUSCH signal of the first layer at the time of multi-layer transmission in the second transmission method.
  • the UCI signal may be configured to be multiplexed on the PUSCH signals in the second layer and subsequent layers.
  • the UCI signal may be multiplexed with the PUSCH signals in the second and subsequent layers.
  • the path switching unit of the mobile terminal apparatus switches the input destination of the UCI signal based on the presence or absence of the PUSCH signal transmitted on the user-specific component carrier in the same subframe as the UCI signal. Yes.
  • the path switching unit may be configured to be notified of the presence or absence of the PUSCH signal from any of the mobile terminal devices.
  • the path switching unit may be configured to be notified from the PUSCH signal generation unit of the user-specific component carrier.
  • the mobile terminal apparatus is configured to reduce the transmission power of the component carrier specific to the user after setting the transmission power of the other component carrier to 0, but is limited to this configuration. It is not a thing.
  • the mobile terminal apparatus may have any configuration as long as the transmission power of the component carrier specific to the user is maintained higher than the transmission power of other component carriers so that the total transmission power is within the specified power. .
  • the mobile terminal apparatus is configured to multiplex the UCI signal only to the PUSCH signal when transmitting the PUSCH signal in the same subframe as the UCI signal, but the PUSCH signal and the PUCCH signal It is good also as a structure which multiplexes a UCI signal to both.
  • the path switching unit of the mobile terminal apparatus switches according to the signal type of the UCI signal.
  • the path switching unit may be configured to be notified of the signal type of the UCI signal from any part of the mobile terminal device, and may be configured to be notified from the UCI signal generation unit, for example.
  • the route of the route switching unit is switched due to conditions such as a change in the communication environment, various conditions are notified to the route switching unit from any part of the mobile terminal device.
  • the path switching unit when the UCI signal is multiplexed on the PUSCH signal with any component carrier other than the user-specific component carrier, the path switching unit depends on the resource block size, SINR, carrier frequency, etc. The priority has been switched to the king.
  • the route switching unit may be configured so that the priority order is notified from any part of the mobile terminal device.
  • the present invention is not limited to the above embodiment, and can be implemented with various modifications.
  • the allocation of component carriers, the number of processing units, the processing procedure, the number of component carriers, and the number of sets of component carriers in the above description can be changed as appropriate. is there. Other modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

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Abstract

　前同一サブフレームで送信されるＰＵＳＣＨ信号がある場合に、システム帯域の増加や送信レイヤの増加に対応させつつ、ＬＴＥシステムにおける上りリンク制御情報の送信方法の変更を最小限に抑えること。複数のコンポーネントキャリアで構成されるシステム帯域をもつ移動通信システムの基地局装置（２０）に対してＵＣＩ信号を生成し、ＰＵＣＣＨ信号の送信に用いられるユーザ特有のコンポーネントキャリアにおいて、ＵＣＩ信号と同一サブフレームで送信されるＰＵＳＣＨ信号にＵＣＩ信号を多重して、ＵＣＩ信号が多重されたＰＵＳＣＨ信号を基地局装置（２０）に送信する構成とした。

Description

移動端末装置および上り制御情報信号の送信方法
　本発明は、次世代移動通信システムにおける移動端末装置および上り制御情報信号の送信方法に関する。
　ＵＭＴＳ（Universal　Mobile　Telecommunications　System）ネットワークにおいては、周波数利用効率の向上、データレートの向上を目的として、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）が検討されている（非特許文献１）。ＬＴＥでは、多重方式として、下り回線（下りリンク）にＷ－ＣＤＭＡとは異なるＯＦＤＭＡ（Orthogonal　Frequency　Division　Multiple　Access）を用い、上り回線（上りリンク）にＳＣ－ＦＤＭＡ（Single　Carrier　Frequency　Division　Multiple　Access）を用いている。
　第３世代のシステムは、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、更なる広帯域化及び高速化を目的として、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（ＬＴＥ－Ａ））。したがって、将来的には、これら複数の移動通信システムが並存することが予想され、これらの複数のシステムに対応できる構成（基地局装置や移動端末装置など）が必要となることが考えられる。
3GPP,　TR25.912　(V7.1.0),　"Feasibility　Study　for　Evolved　UTRA　and　UTRAN",　Sept.　2006
　本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、複数の移動通信システムが混在する際において、それぞれの移動通信システムに対応する移動端末装置および上り制御情報信号の送信方法を提供することを目的とする。
　本発明の移動端末装置は、複数の基本周波数ブロックで構成されるシステム帯域をもつ移動通信システムの基地局装置に対し、上り制御情報信号を生成する上り制御情報信号生成部と、上り制御チャネル信号の送信に用いられる特定の基本周波数ブロック内において、前記上り制御情報信号と同一サブフレームで送信される上り共有データチャネル信号に前記上り制御情報信号を多重する多重部と、前記上り制御情報信号が多重された前記上り共有データチャネル信号を前記基地局装置に送信する送信部とを備えたことを特徴とする。
　本発明によれば、複数の基本周波数ブロックからなるシステム帯域の移動通信システムでは、上り制御情報信号は、特定の基本周波数ブロックにおいて、同一サブフレームで送信される上り共有データチャネル信号に多重されて送信される。したがって、複数の基本周波数ブロックを一体として広帯域化するキャリアアグリゲーションにおいて、単一の基本周波数ブロックの移動通信システムの上り制御情報信号の送信方法からの変更を最小限に抑え、複数の移動通信システムを混在させることができる。
ＬＴＥシステムのシステム帯域の説明図である。 ＬＴＥシステム（Release－8）におけるＵＣＩ信号の送信方法の説明図である。 ＬＴＥ－ＡシステムにおけるＰＵＳＣＨの非送信時のＵＣＩ信号の送信方法の説明図である。 移動通信システムの構成の説明図である。 移動端末装置の全体構成の説明図である。 基地局装置の全体構成の説明図である。 移動端末装置が有するベースバンド信号処理部の機能ブロック図である。 基地局装置が有するベースバンド信号処理部の機能ブロック図である。 ＵＣＩ信号の第１の送信方法の説明図である。 ＵＣＩ信号の第２の送信方法の説明図である。 ＰＵＳＣＨ信号に多重されたＵＣＩ信号の配置構成である。 各コンポーネントキャリアに対する送信電力制御処理の説明図である。 ＵＣＩ信号の第３の送信方法の説明図である。 ユーザ特有のコンポーネントキャリア以外のいずれかのコンポーネントキャリアによるＵＣＩ信号の送信方法の説明図である。 移動端末装置が有するベースバンド信号処理部の他の機能ブロック図である。 基地局装置が有するベースバンド信号処理部の他の機能ブロック図である。
　図１は、下りリンクで移動通信が行われる際の周波数使用状態を説明するための図である。なお、以下の説明では基本周波数ブロックをコンポーネントキャリアとして説明する。図１に示す例は、複数のコンポーネントキャリアで構成される相対的に広い第１システム帯域を持つ第１移動通信システムであるＬＴＥ－Ａシステムと、相対的に狭い（ここでは、一つのコンポーネントキャリアで構成される）第２システム帯域を持つ第２移動通信システムであるＬＴＥシステムが併存する場合の周波数使用状態である。ＬＴＥ－Ａシステムにおいては、例えば、１００ＭＨｚ以下の可変のシステム帯域幅で無線通信し、ＬＴＥシステムにおいては、２０ＭＨｚ以下の可変のシステム帯域幅で無線通信する。ＬＴＥ－Ａシステムのシステム帯域は、ＬＴＥシステムのシステム帯域を一単位とする少なくとも一つの基本周波数領域（コンポーネントキャリア：ＣＣ）となっている。このように複数の基本周波数領域を一体として広帯域化することをキャリアアグリゲーションという。
　例えば、図１においては、ＬＴＥ－Ａシステムのシステム帯域は、ＬＴＥシステムのシステム帯域（ベース帯域：２０ＭＨｚ）を一つのコンポーネントキャリアとする５つのコンポーネントキャリアの帯域を含むシステム帯域（２０ＭＨｚ×５＝１００ＭＨｚ）となっている。図１においては、移動端末装置ＵＥ（User　Equipment）＃１は、ＬＴＥ－Ａシステム対応（ＬＴＥシステムにも対応）の移動端末装置であり、１００ＭＨｚのシステム帯域を持ち、ＵＥ＃２は、ＬＴＥ－Ａシステム対応（ＬＴＥシステムにも対応）の移動端末装置であり、４０ＭＨｚ（２０ＭＨｚ×２＝４０ＭＨｚ）のシステム帯域を持ち、ＵＥ＃３は、ＬＴＥシステム対応（ＬＴＥ－Ａシステムには対応せず）の移動端末装置であり、２０ＭＨｚ（ベース帯域）のシステム帯域を持つ。
　ところで、ＬＴＥシステム（Release－8）では、ＵＣＩ（Uplink　Control　Information）信号（上り制御情報信号）が移動端末装置ＵＥから基地局装置ｅＮＢに送信される。ＵＣＩ信号は、ＣＱＩ（Channel　Quality　Indicator）、ＰＭＩ（Precoding　Matrix　Indicator）、ＲＩ（Rank　Indicator）、ＡＣＫ（Acknowledgement）、ＮＡＣＫ（Negative　Acknowledgement）等の一つ又は任意の組み合わせで構成される。この場合、ＵＣＩ信号は、図２Ａに示すように、同一サブフレームで送信されるＰＵＳＣＨ（Physical　Uplink　Shared　Channel）信号（上り共有データチャネル信号）がない場合には、ＰＵＣＣＨ（Physical　Uplink　Control　Channel）信号（上り制御チャネル信号）に含めて送信される。一方、ＵＣＩ信号は、図２Ｂに示すように、同一サブフレームで送信されるＰＵＳＣＨ信号がある場合には、ＰＵＳＣＨ信号に含めて送信される。
　また、ＬＴＥ－ＡシステムにおいてもＵＣＩ信号の送信方法が検討されている。図３Ａに示すように、ＬＴＥ－Ａシステムでは、ＬＴＥシステムのシステム帯域を一単位とした複数のコンポーネントキャリアによりシステム帯域が構成される他、ＭＩＭＯ多重送信がサポートされており、ＬＴＥシステムにおけるＵＣＩ信号の送信方法をそのまま使用することができない。この場合、ＵＣＩ信号は、図３Ｂに示すように、同一サブフレームで送信されるＰＵＳＣＨ信号がない場合には、ユーザ特有（UE-specific）のコンポーネントキャリアのＰＵＣＣＨ信号に含めて送信されることが考えられる。しかしながら、同一サブフレームで送信されるＰＵＳＣＨ信号がある場合のＵＣＩ信号の送信方法が課題として残っている。
　そこで、本発明者らは、この問題点を解決するために、本発明をするに至った。すなわち、本発明の骨子は、ＵＣＩ信号と同一サブフレームで送信されるＰＵＳＣＨ信号がある場合に、システム帯域の増加や送信レイヤの増加に対応させつつ、ＬＴＥシステムにおけるＵＣＩ信号の送信方法の変更を最小限に抑えることである。
　以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。ここでは、本発明をＬＴＥ－Ａシステムに適用した構成について説明するが、この構成に限定されるものではない。複数の基本周波数ブロックを一体として広帯域化するキャリアアグリゲーションにおいて、上りリンクで上り制御情報信号を送信する移動端末システムであれば、本発明をどのような移動通信システムに適用してもよい。ここでは、主に上りリンクの制御に用いられる上り制御チャネルをＰＵＣＣＨ、主に上りリンクのユーザデータの送信に用いられる上り共有データチャネルをＰＵＳＣＨとするが、この名称に限定されるものではない。
　図４を参照しながら、本発明の実施例に係る移動端末装置（ＵＥ）１０及び基地局装置（Ｎｏｄｅ　Ｂ）２０を有する移動通信システム１について説明する。図４は、本実施の形態に係る移動端末装置１０及び基地局装置２０を有する移動通信システム１の構成を説明するための図である。なお、図４に示す移動通信システム１は、上記した通り、ＬＴＥ－Ａシステムが包含されるシステムである。ＬＴＥ－Ａは、ＩＭＴ－Ａｄｖａｎｃｅｄと呼ばれても良いし、４Ｇと呼ばれても良い。
　図４に示すように、移動通信システム１は、基地局装置２０と、この基地局装置２０と通信する複数の移動端末装置１０（１０1、１０2、１０3、・・・１０ｎ、ｎはｎ＞０の整数）とを含んで構成されている。基地局装置２０は、上位局装置３０と接続され、この上位局装置３０は、コアネットワーク４０と接続される。移動端末装置１０は、セル５０において基地局装置２０と通信を行っている。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。
　各移動端末装置（１０1、１０2、１０3、・・・１０ｎ）は、ＬＴＥ端末及びＬＴＥ－Ａ端末を含むが、以下においては、特段の断りがない限り移動端末装置１０として説明を進める。また、説明の便宜上、基地局装置２０と無線通信するのは移動端末装置１０であるものとして説明するが、より一般的には移動端末装置も固定端末装置も含むユーザ装置（ＵＥ：User　Equipment）でよい。
　移動通信システム１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、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、ＬＴＥシステムにおける通信チャネルについて説明する。下りリンクについては、各移動端末装置１０で共有されるＰＤＳＣＨ（Physical　Downlink　Shared　Channel）と、下りリンクの制御チャネルであるＰＤＣＣＨ（Physical　Downlink　Control　Channel）と、ＰＣＦＩＣＨ（Physical　Control　Format　Indicator　Channel)、ＰＨＩＣＨ（Physical　Hybrid-ARQ　Indicator　Channel））とが用いられる。ＰＤＳＣＨは、主に下りのユーザデータや、上位レイヤの制御情報等を含むＰＤＳＣＨ信号の伝送に用いられる。ＰＤＣＣＨは、主に基地局装置２０で移動端末装置１０に割当てたコンポーネントキャリア情報やスケジューリング情報等を含むＰＤＣＣＨ信号の伝送に用いられる。
　上りリンクについては、各移動端末装置１０で共有されるＰＵＳＣＨと、上りリンクの制御チャネルであるＰＵＣＣＨとが用いられる。ＰＵＳＣＨは、主に上りのユーザデータや、上位レイヤの制御情報等を含むＰＵＳＣＨ信号（上り共有データチャネル信号）の伝送に用いられる。ＰＵＣＣＨは、主にスケジューリング情報、下りリンクのＣＱＩ、ＡＣＫ/ＮＡＣＫ等を含むＰＵＣＣＨ信号（上り制御チャネル信号）の伝送に用いられる。なお、ＰＵＣＣＨには、各コンポーネントキャリアの両端の無線リソースが割り当てられる。
　次に、図５を参照しながら、本実施の形態に係る移動端末装置の全体構成について説明する。図５は、本実施の形態に係る移動端末装置の全体構成図である。移動端末装置１０は、送受信アンテナ１０１と、アンプ部１０２と、送受信部１０３と、ベースバンド信号処理部１０４と、アプリケーション部１０５とを備えている。
　下りリンクのデータについては、送受信アンテナ１０１で受信された無線周波数信号がアンプ部１０２で増幅され、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る。このベースバンド信号は、ベースバンド信号処理部１０４で高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Fast　Fourier　Transform）処理や、誤り訂正復号、再送制御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１０５に転送される。アプリケーション部１０５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１０５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１０５から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においては、再送制御（Ｈ－ＡＲＱ（Hybrid　ARQ））の送信処理や、チャネル符号化、離散フーリエ変換（ＤＦＴ：Discrete　Fourier　Transform）処理、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ：Inverse　Fast　Fourier　Transform）処理等が行われて送受信部１０３に転送される。送受信部１０３においては、ベースバンド信号処理部１０４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周波数変換処理が施され、その後、アンプ部１０２で増幅されて送受信アンテナ１０１より送信される。
　図６を参照しながら、本実施の形態に係る基地局装置の全体構成について説明する。図６は、本実施の形態に係る基地局装置の全体構成図である。基地局装置２０は、送受信アンテナ２０１と、アンプ部２０２と、送受信部２０３と、ベースバンド信号処理部２０４と、呼処理部２０５と、伝送路インターフェース２０６とを備えている。
　下りリンクのユーザデータについては、基地局装置２０の上位に位置する上位局装置３０から伝送路インターフェース２０６を介して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においては、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（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処理、プリコーディング処理が行われる。
　また、下りリンク制御チャネルであるＰＤＣＣＨ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、送受信部２０３に転送される。また、ベースバンド信号処理部２０４は、報知チャネルにより、同一セル５０に接続する移動端末装置１０に対して、各移動端末装置１０が基地局装置２０との無線通信するための制御情報を通知する。送受信部２０３においては、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周波数変換処理が施され、その後、アンプ部２０２で増幅されて送受信アンテナ２０１より送信される。
　一方、上りリンクのデータについては、送受信アンテナ２０１で受信された無線周波数信号がアンプ部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、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においては、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、高速フーリエ変換処理、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、伝送路インターフェース２０６を介して上位局装置３０に転送される。呼処理部２０５は、通信チャネルの設定や解放等の呼処理や、基地局装置２０の状態管理や、無線リソースの管理を行う。
　図７を参照して、本実施の形態に係る移動端末装置が有するベースバンド信号処理部の機能構成について説明する。図７は、本実施の形態に係る移動端末装置が有するベースバンド信号処理部の機能ブロック図である。なお、図７では、移動端末装置から基地局装置に送信信号が送信される上りリンク構成について説明する。また、図７では、コンポーネントキャリア数がＮ個（ＣＣ＃１～ＣＣ＃Ｎ）の移動通信システムに対応した移動端末構成が例示し、２送信レイヤを用いて送信される構成について説明する。
　図７に示すように、ベースバンド信号処理部１０４は、ＵＣＩ信号生成部３０１と、経路切替部３０２と、ＰＵＣＣＨ信号生成部３０３と、ＤＦＴ部３０４と、ＰＵＣＣＨマッピング部３０５とを備えている。ＵＣＩ信号生成部３０１は、ＵＣＩ信号を生成して経路切替部３０２に入力する。ＵＣＩ信号は、ＣＱＩ、ＰＭＩ、ＲＩ、ＡＣＫ、ＮＡＣＫ等の一つ又は任意の組み合わせで構成される。
　経路切替部３０２は、ユーザ特有（UE-specific）のコンポーネントキャリアにおけるＰＵＳＣＨ信号の有無に応じて、ＵＣＩ信号の信号経路を切り替える。ユーザ特有のコンポーネントキャリアとは、ユーザ毎に割り当てられ、ＰＵＣＣＨ信号の送信に用いられるコンポーネントキャリアのことを示している。以下の説明では、ユーザ特有のコンポーネントキャリアをコンポーネントキャリア＃１として説明する。
　経路切替部３０２は、コンポーネントキャリア＃１において、ＵＣＩ信号と同一サブフレームでＰＵＳＣＨ信号が送信されない場合には、ＵＣＩ信号の入力先をＰＵＣＣＨ信号生成部３０３に切り替える。一方、経路切替部３０２は、コンポーネントキャリア＃１において、ＵＣＩ信号と同一サブフレームでＰＵＳＣＨ信号が送信される場合には、ＵＣＩ信号の入力先をコンポーネントキャリア＃１のＰＵＳＣＨ信号生成部３０７に切り替える。
　なお、経路切替部３０２は、ＵＣＩ信号の入力先を、コンポーネントキャリア＃１の１送信レイヤのＰＵＳＣＨ信号生成部３０７に切り替えてもよいし、コンポーネントキャリア＃１の全ての送信レイヤのＰＵＳＣＨ信号生成部３０７に切り替えてもよい。
　また、経路切替部３０２は、ＵＣＩ信号と同一サブフレームでＰＵＳＣＨ信号が送信される場合には、ＵＣＩ信号の入力先をコンポーネントキャリア＃１の１送信レイヤ、またはコンポーネントキャリア＃１の全ての送信レイヤのＰＵＳＣＨ信号生成部３０７に切替可能に構成されていてもよい。この場合、経路切替部３０２は、ＵＣＩ信号の信号種別に応じて入力先を切り替えることも可能である。例えば、経路切替部３０２は、ＡＣＫ、ＮＡＣＫ、ＲＩ等のように品質が求められるＵＣＩ信号については、入力先をコンポーネントキャリア＃１の全ての送信レイヤのＰＵＳＣＨ信号生成部に切り替え、残りのＣＱＩ、ＰＭＩについては、入力先をコンポーネントキャリア＃１の１レイヤ目のＰＵＳＣＨ信号生成部３０７に切り替える。なお、経路切替部３０２は、上記したＵＣＩ信号の信号種別に応じて切り替えられる構成に限定されず、通信環境の変化等のその他の所定条件に応じて切替可能な構成としてもよい。
　ＰＵＣＣＨ信号生成部３０３は、ＰＵＣＣＨ信号を生成し、ＰＵＣＣＨ信号に誤り訂正符号を付加すると共に、符号化されたＰＵＣＣＨ信号を複数のサブキャリア毎に変調する。また、ＰＵＣＣＨ信号生成部３０３は、経路切替部３０２からＵＣＩ信号が入力される場合には、ＰＵＣＣＨ信号にＵＣＩ信号を多重する。ＰＵＣＣＨ信号生成部３０３は、変調後のＰＵＣＣＨ信号をＤＦＴ部３０４に入力する。ＤＦＴ部３０４は、符号化・変調されたＰＵＣＣＨ信号を離散フーリエ変換して時系列の信号から周波数領域の信号に変換し、変換後のＰＵＣＣＨ信号をＰＵＣＣＨマッピング部３０５に入力する。ＰＵＣＣＨマッピング部３０５は、ＤＦＴ後のＰＵＣＣＨ信号を無線リソースにマッピングする。
　また、ベースバンド信号処理部１０４は、コンポーネントキャリア毎に、送信データ信号生成部３０６と、ＰＵＳＣＨ信号生成部３０７と、ＤＦＴ部３０８と、ＰＵＳＣＨマッピング部３０９とを備えている。送信データ信号生成部３０６は、送信レイヤ毎に上位レイヤから渡されるデータを用いてユーザデータ等を含む上り送信データ信号を生成し、送信データ信号をＰＵＳＣＨ信号生成部３０７に入力する。
　ＰＵＳＣＨ信号生成部３０７は、送信データ信号に基づいて送信レイヤ毎にＰＵＳＣＨ信号を生成し、ＰＵＳＣＨ信号に誤り訂正符号を付加すると共に、符号化されたＰＵＳＣＨ信号を複数のサブキャリア毎に変調する。また、ＰＵＳＣＨ信号生成部３０７は、経路切替部３０２からＵＣＩ信号が入力される場合には、送信データ信号とＵＣＩ信号とを多重してＰＵＳＣＨ信号を生成する。さらに、ＰＵＳＣＨ信号生成部３０７は、ＰＵＳＣＨ信号の送信電力を制御し、全てのコンポーネントキャリアで送信されるＰＵＳＣＨ信号の総送信電力を規定電力内に収めている。ＰＵＳＣＨ信号生成部３０７は、符号化・変調されたＰＵＣＣＨ信号をＤＦＴ部３０８に入力する。
　ＤＦＴ部３０８は、符号化・変調されたＰＵＳＣＨ信号を離散フーリエ変換して時系列の信号から周波数領域の信号に変換し、変換後のＰＵＳＣＨ信号をＰＵＳＣＨマッピング部３０９に入力する。ＰＵＳＣＨマッピング部３０９は、ＤＦＴ後のＰＵＳＣＨ信号を各送信レイヤの無線リソースにマッピングする。
　ＰＵＣＣＨマッピング部３０５及びＰＵＳＣＨマッピング部３０９から出力された上りチャネル信号は、ＩＦＦＴ部３１１に入力される。ＩＦＦＴ部３１１は、上りのチャネル信号を逆高速フーリエ変換して周波数領域の信号から時系列の信号に変換し、ＣＰ付加部３１２に入力する。なお、ＩＦＦＴ部３１１は、コンポーネントキャリア毎に独立に設けられる構成としてもよい。ＣＰ付加部３１２は、上りのチャネル信号の時系列信号にサイクリックプレフィックスを挿入する。なお、サイクリックプレフィックスは、マルチパス伝搬遅延の差を吸収するためのガードインターバルとして機能する。サイクリックプレフィックスが付加された上りのチャネル信号は、送受信部１０３に送出される。
　このように、移動端末装置１０は、コンポーネントキャリア＃１において、ＵＣＩ信号と同一サブフレームでＰＵＳＣＨ信号を送信しない場合に、ＰＵＣＣＨ信号にＵＣＩ信号を多重してＰＵＣＣＨで基地局装置２０に送信する。また、移動端末装置１０は、コンポーネントキャリア＃１において、ＵＣＩ信号と同一サブフレームでＰＵＳＣＨ信号を送信する場合に、ＰＵＳＣＨ信号にＵＣＩ信号を多重してＰＵＳＣＨで基地局装置２０に送信する。
　図８を参照して、本実施の形態に係る基地局装置が有するベースバンド信号処理部の機能構成について説明する。図８は、本実施の形態に係る基地局装置が有するベースバンド信号処理部の機能構成図である。なお、図８では、移動端末装置から基地局装置に送信信号が送信される上りリンク構成について説明する。また、図８では、コンポーネントキャリア数がＮ個（ＣＣ＃１～ＣＣ＃Ｎ）の移動通信システムに対応した基地局構成を例示し、２送信レイヤを用いて送信される構成について説明する。
　図８に示すように、ベースバンド信号処理部２０４は、ＣＰ除去部４０１と、ＦＦＴ部４０２と、ＰＵＣＣＨデマッピング部４０３と、ＩＤＦＴ部４０４と、ＰＵＣＣＨ復調部４０５と、経路切替部４０６と、ＵＣＩ復号部４０７とを備えている。ＣＰ除去部４０１は、上りのチャネル信号からサイクリックプレフィックスを除去し、ＦＦＴ部４０２に入力する。ＦＦＴ部４０２は、ＣＰ除去後の上りのチャネル信号を高速フーリエ変換して時系列の信号から周波数領域の信号に変換する。なお、ＦＦＴ部４０２は、コンポーネントキャリア毎に独立に設けられる構成としてもよい。
　ＰＵＣＣＨデマッピング部４０３は、送信レイヤ毎に無線リソースにマッピングされたＰＵＣＣＨ信号を取り出し、ＩＤＦＴ部４０４に入力する。ＩＤＦＴ部４０４は、ＰＵＣＣＨデマッピング部４０３から入力されたＰＵＣＣＨ信号を逆離散フーリエ変換して周波数領域の信号から時系列の信号に変換し、変換後のＰＵＣＣＨ信号をＰＵＣＣＨ復調部４０５に入力する。
　ＰＵＣＣＨ復調部４０５は、ＩＤＦＴ部４０４から入力されたＰＵＣＣＨ信号を複数のサブキャリア毎に復調する。このとき、ＰＵＣＣＨ信号には、コンポーネントキャリア＃１においてＰＵＳＣＨ信号が送信されない場合に、ＵＣＩ信号が多重されている。ＰＵＣＣＨ復調部４０５は、ＰＵＣＣＨ信号にＵＣＩ信号が多重されている場合には、ＵＣＩ信号を経路切替部４０６に入力する。経路切替部４０６は、ＰＵＣＣＨ信号にＵＣＩ信号が多重されている場合に、ＵＣＩ信号をＵＣＩ復号部４０７に入力する。ＵＣＩ復号部４０７は、ＵＣＩ信号を復号化する。
　また、ベースバンド信号処理部２０４は、ＰＵＳＣＨデマッピング部４０８と、等化・信号分離処理部４０９と、ＩＤＦＴ部４１１、４１２と、送信データ信号復調・復号部４１３とを備えている。ＰＵＳＣＨデマッピング部４０８は、送信レイヤ毎に無線リソースにマッピングされたＰＵＳＣＨ信号を取り出し、等化・信号分離処理部４０９に入力する。等化・信号分離処理部４０９は、ＰＵＳＣＨ信号から各サブキャリアの位相と振幅のチャネル歪を除去する。また、コンポーネントキャリア＃１の等化・信号分離処理部４０９は、ＰＵＳＣＨ信号にＵＣＩ信号が多重される場合に、送信データ信号とＵＣＩ信号を分離する。
　ＩＤＦＴ部４１１は、等化・信号分離処理部４０９で分離されたＵＣＩ信号を逆離散フーリエ変換して周波数領域の信号から時系列の信号に変換し、変換後のＵＣＩ信号を経路切替部４０６を介してＵＣＩ復号部４０７に入力する。ＵＣＩ復号部４０７は、ＵＣＩ信号を復号化する。
　ＩＤＦＴ部４１２は、等化・信号分離処理部４０９で分離された送信データ信号を逆離散フーリエ変換して周波数領域の信号から時系列の信号に変換し、変換後の送信データ信号を送信データ信号復調・復号部４１３に入力する。送信データ信号復調・復号部４１３は、送信データ信号を複数のサブキャリア毎に復調すると共に、復調された送信データ信号を復号化する。送信データ信号復調・復号部４１３は、復号化された送信データ信号を伝送路インターフェース２０６に入力する。
　このように、基地局装置２０は、移動端末装置１０からＵＣＩ信号と同一サブフレームでＰＵＳＣＨ信号が送信されない場合に、ＰＵＣＣＨ信号を介してＵＣＩ信号を取得する。また、基地局装置２０は、移動端末装置１０からＵＣＩ信号と同一サブフレームでＰＵＳＣＨ信号が送信される場合に、コンポーネントキャリア＃１のＰＵＳＣＨ信号を介してＵＣＩ信号を取得する。
　図９から図１１、図１３を参照して、ＵＣＩ信号の送信方法について説明する。図９は、ＵＣＩ信号の第１の送信方法の説明図である。図１０は、ＵＣＩ信号の第２の送信方法の説明図である。図１１は、ＰＵＳＣＨ信号に多重されたＵＣＩ信号の配置構成である。図１３は、ＵＣＩ信号の第３の送信方法の説明図である。なお、第１から第３の送信方法において、ＵＣＩ信号とＰＵＳＣＨ信号とが同一サブフレームで送信されない場合のＵＣＩ信号の送信方法は、上述したため説明を省略する（図３Ｂ参照）。また、図９、図１０、図１３においては、１レイヤ送信及び２レイヤ送信を例示して説明するが、送信レイヤ数は限定されるものではなく、本発明は、３レイヤ以上の複数レイヤ送信時にも適用可能である。
　図９Ａに示すように、第１の送信方法の１レイヤ送信時では、移動端末装置１０は、ＵＣＩ信号と同一サブフレームでＰＵＳＣＨ信号を送信する場合、ＵＣＩ信号をユーザ特有のコンポーネントキャリアのＰＵＳＣＨ信号に多重して基地局装置２０に送信する。例えば、移動端末装置１０は、コンポーネントキャリア＃１－＃３でＰＵＳＣＨ信号を送信する場合、ＰＵＣＣＨ信号が割り当てられたユーザ特有のコンポーネントキャリア＃１のＰＵＳＣＨ信号にＵＣＩ信号を多重する。
　図１１に示すように、ＰＵＳＣＨ信号に多重されたＵＣＩ信号は、送信データ信号と同一シンボルに多重される。例えば、ＵＣＩ信号として、ＣＱＩ、ＰＭＩ、ＲＩ、ＡＣＫ、ＮＡＣＫが送信される場合、ＣＱＩ、ＰＭＩは、送信データ信号の低域側に配置され、ＲＩ、ＡＣＫ、ＮＡＣＫは、送信データ信号の高域側に配置される。なお、図１１のＵＣＩ信号の配置構成は、一例に過ぎず、この構成に限定されるものではない。ＰＵＳＣＨ内にＵＣＩ信号が配置されるのであれば、どのような配置構成であってもよい。
　図９Ｂに示すように、移動端末装置１０は、ＵＣＩ信号と同一サブフレームでユーザ特有のコンポーネントキャリア以外でＰＵＳＣＨ信号を送信する場合、ＵＣＩ信号をＰＵＣＣＨ信号に多重して基地局装置２０に送信する。例えば、移動端末装置１０は、コンポーネントキャリア＃２、＃３でＰＵＳＣＨ信号を送信する場合、ユーザ特有のコンポーネントキャリア＃１で送信されるＰＵＣＣＨ信号にＵＣＩ信号を多重する。
　図９Ｃに示すように、第１の送信方法の複数レイヤ送信時では、移動端末装置１０は、ＵＣＩ信号と同一サブフレームでＰＵＳＣＨ信号を送信する場合、ユーザ特有のコンポーネントキャリアの全ての送信レイヤで、ＵＣＩ信号をＰＵＳＣＨ信号に多重して基地局装置２０に送信する。例えば、移動端末装置１０は、コンポーネントキャリアＣＣ＃１－ＣＣ＃３のそれぞれ２送信レイヤでＰＵＳＣＨ信号を送信する場合、ユーザ特有のコンポーネントキャリア＃１の１レイヤ目のＰＵＳＣＨ信号に多重するＵＣＩ信号を複製し、コンポーネントキャリア＃１の２レイヤ目のＰＵＳＣＨ信号に多重する。
　なお、移動端末装置１０は、ＵＣＩ信号を単に複製するのではなく、符号化率を下げてマッピングする構成としてもよい。この場合、移動端末装置１０は、符号化率を１／２に下げてＵＣＩ信号を繰り返し符号化することで、コンポーネントキャリアＣＣ＃１の２送信レイヤで送信されるＰＵＳＣＨ信号に多重する。
　また、複数レイヤ送信時には、送信レイヤ間の送信ダイバーシチを適用してもよい。送信ダイバーシチ法としては、ＰＶＳ（Precoding　Vector　Switching）法やＳＤ－ＣＣＤ（Small　Delay　Cyclic　Delay　Diversity）法等を適用することが考えられる。これにより、各送信レイヤの送受信アンテナ間で送信ダイバーシチを適用し、各送信レイヤで送信されるＵＣＩ信号の受信レベルの品質を高めることが可能となる。
　図１０Ａ、Ｂに示すように、第２の送信方法の１レイヤ送信時は、上記した第１の送信方法の１レイヤ送信時と同様である。すなわち、移動端末装置１０が、ＵＣＩ信号と同一サブフレームでＰＵＳＣＨ信号を送信する場合、ＵＣＩ信号をユーザ特有のコンポーネントキャリアのＰＵＳＣＨ信号に多重して基地局装置２０に送信する。また、移動端末装置１０が、ＵＣＩ信号と同一サブフレームでユーザ特有のコンポーネントキャリア以外でＰＵＳＣＨ信号を送信する場合、ＵＣＩ信号をＰＵＣＣＨ信号に多重して基地局装置２０に送信する。
　図１０Ｃに示すように、第２の送信方法の複数レイヤ送信時では、移動端末装置１０が、ＵＣＩ信号と同一サブフレームでＰＵＳＣＨ信号を送信する場合、ユーザ特有のコンポーネントキャリアの１レイヤ目のＰＵＳＣＨ信号にＵＣＩ信号を多重して基地局装置２０に送信する。例えば、移動端末装置１０は、コンポーネントキャリア＃１－＃３のそれぞれ２送信レイヤでＰＵＳＣＨ信号を送信する場合、ユーザ特有のコンポーネントキャリア＃１の１レイヤ目のＰＵＳＣＨ信号にＵＣＩ信号を多重する。すなわち、第２の送信方法の複数レイヤ送信時では、送信レイヤ間におけるＵＣＩ信号の複製が行われない。
　なお、第２の送信方法の複数レイヤ送信時には、基地局装置２０においてＵＣＩ信号に対するＭＩＭＯ信号分離処理を行う必要がある。これは、複数送信レイヤのうち１つの送信レイヤでのみＵＣＩ信号が送信されるため、ＵＣＩ信号と他の送信レイヤの送信データ信号等とが空間多重されるからである。一方、第１の送信方法の複数レイヤ送信時には、全ての送信レイヤでＵＣＩ信号が送信されるため、ＵＣＩ信号だけを取り出すことができ、ＵＣＩ信号に対するＭＩＭＯ信号分離処理が不要である。ＭＩＭＯ信号分離処理は、例えば、基地局装置２０の等化・信号分離処理部４０９において行われる。
　図１３Ａ、Ｂに示すように、第３の送信方法の１レイヤ送信時は、上記した第１の送信方法の１レイヤ送信時と同様である。すなわち、移動端末装置１０が、ＵＣＩ信号と同一サブフレームでＰＵＳＣＨ信号を送信する場合、ＵＣＩ信号をユーザ特有のコンポーネントキャリアのＰＵＳＣＨ信号に多重して基地局装置２０に送信する。また、移動端末装置１０が、ＵＣＩ信号と同一サブフレームでユーザ特有のコンポーネントキャリア以外でＰＵＳＣＨ信号を送信する場合、ＵＣＩ信号をＰＵＣＣＨ信号に多重して基地局装置２０に送信する。
　図１３Ｃに示すように、第３の送信方法の複数レイヤ送信時は、上記した第１の送信方法と第２の送信方法とを所定の条件に応じて使い分ける。例えば、第３の送信方法の複数レイヤ送信時では、移動端末装置１０が、ＵＣＩ信号と同一サブフレームでＰＵＳＣＨ信号を送信する場合、ＵＣＩ信号の信号種別に応じて、ユーザ特有のコンポーネントキャリアの１レイヤ目のＰＵＳＣＨ信号、または全ての送信レイヤのＰＵＳＣＨ信号にＵＣＩ信号を多重して基地局装置２０に送信する。
　例えば、移動端末装置１０は、コンポーネントキャリア＃１－＃３のそれぞれ２送信レイヤでＰＵＳＣＨ信号を送信する場合、ＡＣＫ、ＮＡＣＫ、ＲＩのように高い品質が要求されるＵＣＩ信号を、ユーザ特有のコンポーネントキャリア＃１の全てのレイヤのＰＵＳＣＨ信号に多重する。また、移動端末装置１０は、ＣＱＩ、ＰＭＩ等の残りのＵＣＩ信号を、ユーザ特有のコンポーネントキャリア＃１の１レイヤ目のＰＵＳＣＨ信号に多重する。
　この場合、移動端末装置１０は、ユーザ特有のコンポーネントキャリア＃１の１レイヤ目のＰＵＳＣＨ信号に多重するＵＣＩ信号の中から、ＡＣＫ、ＮＡＣＫ、ＲＩを複製し、コンポーネントキャリア＃１の２レイヤ目のＰＵＳＣＨ信号に多重する。すなわち、この送信方法では、送信レイヤ間におけるＣＱＩ、ＰＭＩの複製が行われない。このように、高い品質が求められるＵＣＩ信号には、第１の送信方法を用いて信頼性を向上させると共に、その他のＵＣＩ信号には、第２の送信方法を用いることで、オーバーヘッドを小さくできる。
　なお、ここでは、ＡＣＫ、ＮＡＣＫ、ＲＩについて第１の送信方法を用い、ＣＱＩ、ＰＭＩについて第２の送信方法を用いる構成としたが、この構成に限定されるものではない。第３の送信方法は、ＵＣＩ信号の信号種別に応じて、ユーザ特有のコンポーネントキャリアにおいてＵＣＩ信号が多重される送信レイヤを切り替えるものであればよい。例えば、ＣＱＩ、ＰＭＩがユーザ特有のコンポーネントキャリア＃１の全てのＰＵＳＣＨ信号に多重され、ＡＣＫ、ＮＡＣＫ、ＲＩがユーザ特有のコンポーネントキャリア＃１の１レイヤ目のＰＵＳＣＨ信号に多重されてもよい。
　また、第３の送信方法は、ＵＣＩ信号の信号種別以外にも、装置性能、時間帯、通信環境の変化等の所定の条件に応じて、第１の送信方法および第２の送信方法を使い分けることも可能である。さらに、第３の送信方法は、ユーザによる設定変更や基地局装置２０からの指示により、第１の送信方法および第２の送信方法を使い分けることも可能である。
　上記したＵＣＩ信号の第１、第２、第３の送信方法では、移動端末装置１０が、ＵＣＩ信号と同一サブフレームでユーザ特有のコンポーネントキャリア以外でＰＵＳＣＨ信号を送信する場合、ＵＣＩ信号をＰＵＣＣＨ信号に多重して基地局装置２０に送信する構成としたが、この構成に限定されるものではない。図１４に示すように、移動端末装置１０が、ユーザ特有のコンポーネントキャリア以外のいずれかのコンポーネントキャリアで、ＵＣＩ信号をＰＵＳＣＨ信号に多重して基地局装置２０に送信する構成としてもよい。
　例えば、移動端末装置１０は、ユーザ特有のコンポーネントキャリア＃１のＰＵＳＣＨ信号に対して生成されたＵＣＩ信号を複製し、コンポーネントキャリア＃２またはコンポーネントキャリア＃３のＰＵＳＣＨ信号に多重する。この場合、移動端末装置１０は、ペイロードサイズの大きなキャリア、割り当てられたリソースブロックサイズの大きなキャリア、ＳＩＮＲのよいキャリア、伝搬誤差の少ない低周波数のキャリア等が優先的に選択してもよいし、予めコンポーネントキャリアの優先順位を設定してもよい。また、ハイヤレイヤシグナリング等で通知されてもよい。
　移動端末装置１０が、ユーザ特有のコンポーネントキャリア以外のいずれかのコンポーネントキャリアで、ＵＣＩ信号をＰＵＳＣＨ信号に多重する場合、移動端末装置１０のベースバンド信号処理部１０４の機能ブロックは、図１５のようになる。図１５は、本実施の形態に係る移動端末装置が有するベースバンド信号処理部の他の機能ブロック図である。なお、図１５は、図７と経路切替部の構成についてのみ相違する。したがって、図７と同様な構成については説明を省略し、相違点についてのみ説明する。
　経路切替部５０２は、各コンポーネントキャリアにおけるＰＵＳＣＨ信号の有無に応じて、ＵＣＩ信号の信号経路を切り替える。経路切替部５０２は、ＵＣＩ信号とＰＵＳＣＨ信号とが同一サブフレームで送信されない場合には、ＵＣＩ信号の入力先をＰＵＣＣＨ信号生成部５０３に切り替える。また、経路切替部５０２は、ユーザ特有のコンポーネントキャリア＃１において、ＵＣＩ信号と同一サブフレームでＰＵＳＣＨ信号が送信される場合には、ＵＣＩ信号の入力先をコンポーネントキャリア＃１のＰＵＳＣＨ信号生成部５０７に切り替える。
　さらに、経路切替部５０２は、コンポーネントキャリア＃１においてＵＣＩ信号と同一サブフレームでＰＵＳＣＨ信号が送信されず、他のコンポーネントキャリアで、ＵＣＩ信号と同一サブフレームでＰＵＳＣＨ信号が送信される場合、ＵＣＩ信号の送信先をコンポーネントキャリア＃１以外のいずれかのコンポーネントキャリアのＰＵＳＣＨ信号生成部５０７に切り替える。このとき、経路切替部５０２は、コンポーネントキャリア＃１以外のコンポーネントキャリアにおいて、ペイロードサイズ、割り当てリソースブロックサイズ、ＳＩＮＲや優先順位等に応じて、ＵＣＩ信号の入力先を切り替える。
　また、移動端末装置１０が、ユーザ特有のコンポーネントキャリア以外のいずれかのコンポーネントキャリアで、ＵＣＩ信号をＰＵＳＣＨ信号に多重する場合、基地局装置２０のベースバンド信号処理部２０４の機能ブロックは、図１６のようになる。図１６は、本実施の形態に係る基地局装置が有するベースバンド信号処理部の他の機能ブロック図である。なお、図１６は、ユーザ特有のコンポーネントキャリアだけでなく、他のコンポーネントキャリアからもＵＣＩ信号を取得する構成について図８と相違する。したがって、図８と同様な構成については説明を省略し、相違点についてのみ説明する。
　上記したように、ＵＣＩ信号は、ＵＣＩ信号とＰＵＳＣＨ信号とが同一サブフレームで送信されない場合に、ＰＵＣＣＨ信号に多重される。ＰＵＣＣＨ信号に多重されたＵＣＩ信号は、ＰＵＣＣＨ復調部６０５において取り出され、経路切替部６０６を介してＵＣＩ復合部６０７に入力される。
　また、ＵＣＩ信号は、ユーザ特有のコンポーネントキャリア＃１において、ＵＣＩ信号と同一サブフレームでＰＵＳＣＨ信号が送信される場合には、コンポーネントキャリア＃１のＰＵＳＣＨ信号に多重される。このＵＣＩ信号は、コンポーネントキャリア＃１の等化・信号分離処理部６０９において送信データから分離され、ＩＤＦＴ部６１１および経路切替部６０６を介してＵＣＩ復号部６０７に入力される。
　また、ＵＣＩ信号は、コンポーネントキャリア＃１においてＵＣＩ信号と同一サブフレームでＰＵＳＣＨ信号が送信されず、他のコンポーネントキャリアでＵＣＩ信号と同一サブフレームでＰＵＳＣＨ信号が送信される場合には、他のいずれかのコンポーネントキャリアのＰＵＳＣＨ信号に多重される。このＵＣＩ信号は、他のいずれかのコンポーネントキャリアの等化・信号分離処理部６０９において送信データから分離され、ＩＤＦＴ部６１１および経路切替部６０６を介してＵＣＩ復号部６０７に入力される。
　上記したＵＣＩ信号の第１、第２、第３の送信方法では、各コンポーネントキャリアで送信されるＰＵＳＣＨ信号の総送信電力が、予め移動端末装置毎に規定された規定送信電力内に収まるように制御される。以下、図１２を参照して、各コンポーネントキャリアに対する送信電力制御処理について説明する。図１２は、各コンポーネントキャリアに対する送信電力制御処理の説明図である。なお、図１２においては、送信電力制御処理を１レイヤ送信に適用した例について説明するが、送信電力制御処理を複数レイヤ送信時にも適用可能である。
　図１２Ａに示すように、各コンポーネントキャリアの総送信電力（面積）に対し、破線で示される規定送信電力（面積）に余裕がある場合、全てのコンポーネントキャリアが所望の送信電力で送信される。
　図１２Ｂに示すように、各コンポーネントキャリアの総送信電力に対して規定送信電力が小さく、総送信電力が規定送信電力を超える場合、規定送信電力内に収めるように総送信電力が制御される。この場合、ユーザ特定のコンポーネントキャリア以外の他のコンポーネントキャリアの送信電力から低減される。すなわち、ＵＣＩ信号が送信されるユーザ特定のコンポーネントキャリアに対して優先的に送信電力が割り当てられる。
　図１２Ｃに示すように、各コンポーネントキャリアの総送信電力に対して規定送信電力がさらに厳しい場合、ユーザ特有のコンポーネントキャリアにのみ送信電力が割り当てられる。この場合、ユーザ特定のコンポーネントキャリア以外の他のコンポーネントキャリアの送信電力が最低値にされ、ユーザ特有のコンポーネントキャリアの送信電力が低減される。すなわち、他のコンポーネントキャリアの送信電力を最低値にしても総送信電力が規定送信電力を超える場合に、ユーザ特有のコンポーネントキャリアの送信電力が低減される。なお、ここでは、他のコンポーネントキャリアの送信電力の最低値を０としたが、送信電力の最低値であれば０以上であってもよい。
　このように、ＵＣＩ信号の第１、第２の送信方法では、ユーザ特有のコンポーネントキャリアでのみＵＣＩ信号が送信されるため、ユーザ特有のコンポーネントキャリアの送信電力が優先的に維持される。これにより、システム帯域の増加や送信レイヤの増加に対応させつつ、規定送信電力内でＵＣＩ信号の送信を確保することが可能となる。なお、送信電力制御処理は、コンポーネントキャリア毎に設けられたＰＵＳＣＨ信号生成部３０７において行われる構成としたが、この構成に限定されない。複数のコンポーネントキャリアにおける送信電力を統括的に制御する制御部を新たに設けてもよい。
　以上のように、本実施の形態に係る移動端末装置１０によれば、複数のコンポーネントキャリアからなるシステム帯域の移動通信システムでは、ＵＣＩ信号は、ＰＵＣＣＨ信号の送信に用いられるユーザ特有のコンポーネントキャリアにおいて、同一サブフレームで送信されるＰＵＳＣＨ信号に多重されて送信される。したがって、複数のコンポーネントキャリアを一体として広帯域化するＬＴＥ－Ａにおいて、ＬＴＥシステムのＵＣＩ信号の送信方法からの変更を最小限に抑えることができる。
　なお、上記した実施の形態においては、第２の送信方法の複数レイヤ送信時に、ＵＣＩ信号が１レイヤ目のＰＵＳＣＨ信号に多重される構成としたが、この構成に限定されるものではない。ＵＣＩ信号は、２レイヤ目以降のＰＵＳＣＨ信号に多重される構成としてもよい。また、第３の送信方法の複数レイヤ送信時においても、第２の送信方法が用いられる場合には、ＵＣＩ信号は、２レイヤ目以降のＰＵＳＣＨ信号に多重される構成としてもよい。
　また、上記した実施の形態においては、移動端末装置の経路切替部が、ＵＣＩ信号と同一サブフレームにおいてユーザ特有のコンポーネントキャリアで送信されるＰＵＳＣＨ信号の有無に基づいてＵＣＩ信号の入力先を切り替えている。この場合、経路切替部は、移動端末装置のいずれかからＰＵＳＣＨ信号の有無を通知される構成であればよく、例えば、ユーザ特有のコンポーネントキャリアのＰＵＳＣＨ信号生成部から通知される構成としてもよい。
　また、上記した実施の形態においては、移動端末装置は、他のコンポーネントキャリアの送信電力を０にしてから、ユーザ特有のコンポーネントキャリアの送信電力を低減する構成としたが、この構成に限定されるものではない。移動端末装置は、ユーザ特有のコンポーネントキャリアの送信電力を他のコンポーネントキャリアの送信電力よりも高く維持するようにして、総送信電力を規定電力内に収める構成であれば、どのような構成でもよい。
　また、上記した実施の形態においては、移動端末装置は、ＵＣＩ信号と同一サブフレームでＰＵＳＣＨ信号を送信する場合に、ＰＵＳＣＨ信号だけにＵＣＩ信号を多重する構成としたが、ＰＵＳＣＨ信号及びＰＵＣＣＨ信号の両方にＵＣＩ信号を多重する構成としてもよい。
　また、上記した実施の形態においては、第３の送信方法の一例として、移動端末装置の経路切替部が、ＵＣＩ信号の信号種別に応じて切り替えている。この場合、経路切替部は、移動端末装置のいずれかの部分からＵＣＩ信号の信号種別を通知される構成であればよく、例えば、ＵＣＩ信号生成部から通知される構成としてもよい。また、通信環境の変化等の条件により、経路切替部の経路が切り替わる場合にも、移動端末装置のいずれかの部分から経路切替部に対して各種条件が通知される。
　また、上記した実施の形態においては、ユーザ特有のコンポーネントキャリア以外のいずれかのコンポーネントキャリアで、ＵＣＩ信号をＰＵＳＣＨ信号に多重する場合、経路切替部が、リソースブロックサイズ、ＳＩＮＲ、キャリア周波数等に応じた優先順位に王おじて切り替えている。この場合、経路切替部は、移動端末装置のいずれかの部分から優先順位が通知される構成であればよい。
　本発明は上記実施の形態に限定されず、様々変更して実施することが可能である。例えば、本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、上記説明におけるコンポーネントキャリアの割り当て、処理部の数、処理手順、コンポーネントキャリアの数、コンポーネントキャリアの集合数については適宜変更して実施することが可能である。その他、本発明の範囲を逸脱しないで適宜変更して実施することが可能である。
　本出願は、２０１０年２月１５日出願の特願２０１０－０３０３７４及び２０１０年８月１６日出願の特願２０１０－１８１６８４に基づく。これらの内容は全てここに含めておく。

Claims (10)

  1. 　複数の基本周波数ブロックで構成されるシステム帯域をもつ移動通信システムの基地局装置に対し、上り制御情報信号を生成する上り制御情報信号生成部と、
    　上り制御チャネル信号の送信に用いられる特定の基本周波数ブロック内において、前記上り制御情報信号と同一サブフレームで送信される上り共有データチャネル信号に前記上り制御情報信号を多重する多重部と、
    　前記上り制御情報信号が多重された前記上り共有データチャネル信号を前記基地局装置に送信する送信部とを備えたことを特徴とする移動端末装置。
  2. 　前記多重部は、複数の送信レイヤを用いた送信時に、前記特定の基本周波数ブロックの全ての送信レイヤにおいて、前記上り制御情報信号と同一サブフレームで送信される上り共有データチャネル信号に前記上り制御情報信号を多重することを特徴とする請求項１に記載の移動端末装置。
  3. 　前記多重部は、複数の送信レイヤを用いた送信時に、前記特定の基本周波数ブロックの少なくとも１つの送信レイヤにおいて、前記上り制御情報信号と同一サブフレームで送信される上り共有データチャネル信号に前記上り制御情報信号を多重することを特徴とする請求項１に記載の移動端末装置。
  4. 　前記多重部は、複数の送信レイヤを用いた送信時に、前記上り制御情報信号の多重に用いる送信レイヤを前記特定の基本周波数ブロックの全ての送信レイヤ、または前記特定の基本周波数ブロックの少なくとも１つの送信レイヤに切り替え、前記上り制御情報信号と同一サブフレームで送信される上り共有データチャネル信号に前記上り制御情報信号を多重することを特徴とする請求項１に記載の移動端末装置。
  5. 　前記多重部は、前記上り制御情報信号の信号種別に応じて、前記上り制御情報信号の多重に用いる送信レイヤを前記特定の基本周波数ブロックの全ての送信レイヤ、または前記特定の基本周波数ブロックの少なくとも１つの送信レイヤに切り替えることを特徴とする請求項４に記載の移動端末装置。
  6. 　前記多重部は、前記特定の基本周波数ブロックにおいて、前記上り制御情報信号と同一サブフレームで前記上り共有データチャネル信号が送信されない場合に、前記上り制御チャネル信号に前記上り制御情報信号を多重することを特徴とする請求項１に記載の移動端末装置。
  7. 　前記多重部は、前記特定の基本周波数ブロックにおいて、前記上り制御情報信号と同一サブフレームで前記上り共有データチャネル信号が送信されない場合に、前記特定の基本周波数ブロック以外のいずれかの基本周波数ブロックにおいて、前記上り制御情報信号と同一サブフレームで送信される上り共有データチャネル信号に前記上り制御情報信号を多重することを特徴とする請求項１に記載の移動端末装置。
  8. 　前記複数の基本周波数ブロックにおける総送信電力を規定送信電力内に収めるように制御する送信電力制御部を備え、
    　前記送信電力制御部は、前記総送信電力が前記規定電力を超える場合に、前記特定の基本周波数ブロックの送信電力を、他の基本周波数ブロックの送信電力よりも高く維持するように制御することを特徴とする請求項１に記載の移動端末装置。
  9. 　前記送信電力制御部は、前記他の基本周波数ブロックの送信電力を最低値にしても前記総送信電力が前記規定電力を超える場合に、前記特定の基本周波数ブロックの送信電力を低減することを特徴とする請求項８に記載の移動端末装置。
  10. 　移動端末装置が、
    　複数の基本周波数ブロックで構成されるシステム帯域をもつ移動通信システムの基地局装置に対し、上り制御情報信号を生成するステップと、
    　上り制御チャネル信号の送信に用いられる特定の基本周波数ブロック内において、前記上り制御情報信号と同一サブフレームで送信される上り共有データチャネル信号に前記上り制御情報信号を多重するステップと、
    　前記上り制御情報信号が多重された前記上り共有データチャネル信号を前記基地局装置に送信するステップとを有することを特徴とする上り制御情報信号の送信方法。
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